蝇类的仿生学应用.pdf

题目：蝇类的仿生学应用姓名：冯哲敏学号：220140259班级：植物保护142TheshortestwaytodomanythingsistoonlyonethingatatimeandAllthingsintheirbeingaregoodforsomethingandSufferingisthemostpowerfulteacheroflife苍蝇是人们十分熟悉的昆虫，每当夏秋之际,苍蝇到处横飞,叮咀食物,传播疾病,让人十分讨厌。然而,苍蝇身上的某些器官却具有非常特殊的功能,科学家从中受到启发,仿效这些器官功能原理,研制出新的仪器机械等,为人类做出了重大的发明创造,从而造福于人类。1.苍蝇的嗅觉苍蝇不管什么地方有了异味，它便结至沓来，甚至殒身而不顾。班固有诗云：“青蝇贪肉汁而忘溺死，众人贪世利而滔罪祸。”苍蝇名声不怎么好，可苍蝇的嗅觉却十分灵敏。分布在麻苍触角上的嗅觉器官感受器，数量多达3500多个。一只普通的家蝇能够识别出3万种化学气味。当它感受到有毒气体的刺激时，立即转成神经脉冲电流显示出来。仿生学家根据苍蝇嗅觉器官的结构和功能，仿制成一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。这种仪器目前已经应用在火箭TheshortestwaytodomanythingsistoonlyonethingatatimeandAllthingsintheirbeingaregoodforsomethingandSufferingisthemostpowerfulteacheroflife和高速飞机上，实现了自动驾驶。2.蝇眼照相机150多年来，摄影师一直在同曝光问题不懈斗争。当他们试图让拍摄的照片有更高的亮度时，侧意味着损失一部分图像的质量。这一问题在安全保卫工作中变得尤为突出，特别是无法分辨隐藏在黑暗中的人脸。研究人员设计了一种新的相机，灵感来源于家蝇。尽管苍蝇的眼睛包含有大量的晶状体，但它1毫克重的大脑能够将所有的信号汇集成一个单一连贯的图像而且非常清楚，这种能力是人类所不具备的。这种照相机的镜头由1329块小透镜组成。它还可以拍摄电影的特技画面，使电影产生神奇的效果。昆虫的复眼是由千万个小眼组成的，由于小眼之间的相互抑制，使眼具有突出影像的边框、增大清晰度的功能。人们仿效苍蝇腹眼中小眼的蜂窝型结构制成了用于科研的“蝇眼照相机”，一次就能拍摄1329张照片，其分辩率达4千条线。3.平衡棒与振动陀螺仪令人生厌的苍蝇虽小，但它的飞行本领却相当高超，能一直不停地飞好几个小时，而且还可以垂直上升、下降，急速掉头飞行，定悬空中。它的“特技飞行”在目前来说是任何飞机都作不到的，这不得不令人对它“刮目相看”。小苍蝇为何有这等大本领呢？原来这都都得益于它的楫翅。一般人们认为苍蝇有两只翅膀。其实，准确地说它有4只翅膀。在它前面的翅膀之后，还长着一对哑铃一样的小棒，这是退化的后翅形成的痕迹器官。这对小棒叫作楫翅，也叫平衡棒。它不但使苍蝇能直接起飞，而且是使苍蝇保持航向的导航器官。苍蝇飞行时，楫翅以每秒钟330次的频率不停地振动。当苍蝇身体倾斜、俯仰或偏离航向时，楫翅振动频率的变化便被其基部的感受器所感觉。苍蝇的“大脑”分析了这一偏离的信号后，便向有关部位的肌肉组织发出纠正指令，并校TheshortestwaytodomanythingsistoonlyonethingatatimeandAllthingsintheirbeingaregoodforsomethingandSufferingisthemostpowerfulteacheroflife正身体姿态和航向。因此，苍蝇等双翅昆虫平衡棒的重要功能是作为振动陀螺仪，是昆虫在飞行中保持正确航向的天然导航系统。根据苍蝇楫翅的导航原理，科学家们研制成功了一种新型振动陀螺仪。它的主要部件像只音叉，是通过一个中柱固定在基座上的。装在音叉两臂四周的电磁铁使音叉产生固定振幅和频率的振动，就像苍蝇振翅的振动那样。当飞机、舰艇或火箭偏离正确航向时，音叉基座和中柱会发生旋转，中柱上的弹性杆就会将这一振动转变成一定的电信号，传给转向舵，于是，航向便被纠正了。由于这种振动陀螺仪没有高速旋转的转子，因而体积很小，可以装在一只茶杯里，但准确性却相当于比它大5倍的普通陀螺仪。Theshortestwaytodomanythingsistoonlyonethingatatim