生物模拟法

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第341页（1013字）

生物模拟法是指通过模拟生物的结构或功能原理而导致技术发明的一种技术创造方法。

生物原型成为现代技术创造的源泉，是有其内在根据的。从生物本身来说，在千百万年来的进化中，通过自然选择，形成了许多卓有成效的导航、跟踪、计算、生物合成、能量转换、力学结构、运动机构等系统，其精巧独特的功能，使人工自然中的所有技术装置都相形见绌。随着科学技术的发展，天然自然中生物系统的这些奇妙功能愈来愈为人们所认识和把握。这样，在不断增加的社会需要的推动下，人们自然而然地就把寻求新技术原理的目光转向了生物界。向生物索取技术原理和设计思想，已成为现代技术创造的一个历史潮流。

运用生物模拟法进行技术创造大致有如下几条途径：(1)信息仿生，即通过模拟生物的信息存贮、提取、传输以及感觉、智能等方面的机理，创造新的信息系统。(2)控制仿生，主要是通过模拟生物的定向与导航、运动控制、反馈调节等机能，创造新的控制系统。(3)力学仿生，主要是通过模拟生物的机械原理、力学结构等，来创造新的机械系统和力学结构。(4)化学仿生，主要是指通过模拟生物的催化作用、生物的化学合成、选择性膜和能量转换等，来创造高效催化剂等化学产品、化学工艺以及新材料、新能源等。

一般说来，这四条途径都是通过功能仿生和结构仿生来实现的，具体步骤如图3．9．2－1所示。

图3．9．2－1

第一步，通过研究弄清生物体的某些结构与功能的关系，提炼出一个反映生物结构与功能的生物模型；

第二步，将生物模型变换成用数学语言来表达的数学模型(有时也可以直接由生物模型过渡到技术模型)；

第三步，根据数学模型或直接根据生物模型，建立包含优异的生物原理的技术模型，即通过用电子线路、机械结构、化学结构等各种手段制成可在工程上进行模拟试验的技术模型；

第四步，通过对模型的反复试验及对试验结果的分析、综合和外推，最终实现生物原理的工程模拟，创造出实用的技术系统。