體育仿生的研究狀況及展望

劉曉艷

(吉林體育學院體育人文社會學系,吉林長春 130022)

體育仿生的研究狀況及展望

劉曉艷

(吉林體育學院體育人文社會學系,吉林長春 130022)

通過研究仿生學的內涵及其在體育中的應用,論述現(xiàn)代體育仿生學的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,指出體育產業(yè)正在成為拉動國民經濟新的經濟增長點,對體育產業(yè)的發(fā)展進行仿生有重大意義。提出對體育產業(yè)進行仿生研究的思想,構建體育產業(yè)仿生研究的內容框架,可以作為理論創(chuàng)新上的探索以供相關研究借鑒和參考。

體育仿生;體育產業(yè);現(xiàn)狀;展望

生物系統(tǒng)在自然選擇和進化中,形成了超越人類思維水平面的管理規(guī)律,它的有效工作形成了繁榮昌盛、和諧發(fā)展、持續(xù)運行的生命世界。它對能量利用的經濟性以及對生物層級的管理是人類至今仍無法企及的。仿生學是人類向生命系統(tǒng)學習的科學,仿生學的研究對我國的科技、經濟、社會的發(fā)展無疑具有重要的意義。

1 仿生學的概述

仿生學的創(chuàng)始人美國科學家斯蒂爾給出仿生學的定義:仿生學是研究生物系統(tǒng)的結構、性狀、原理、行為以及相互作用,從而為工程技術提供新的設計思想、工作原理、系統(tǒng)構成的技術科學。

縱觀仿生學的發(fā)展歷史,我們可以看到,從有仿生思想和行為開始到仿生學發(fā)展成為一門科學,經歷了漫長的時期。仿生學古以有之,但直到本世紀60年代才發(fā)展成為一門科學。具體來說,仿生學的發(fā)展經歷了4個階段:從遠古時代至1940年為仿生學的萌芽階段;從1940年至1960年為仿生學的建立時期;從1960年至1990年為仿生學的鞏固時期;從1990年至今為現(xiàn)代仿生學時期。透視仿生學發(fā)展的軌跡可以清晰地看出,仿生學的發(fā)展已經滲透到了人類社會的多個領域,反映了這門學科具有強大的生命力。

2 仿生學研究的意義

2.1 仿生學帶給人類一種創(chuàng)新的理念和方法

仿生學帶給人類一種向生命系統(tǒng)學習的理念和模仿生命系統(tǒng)的方法。生命系統(tǒng)經過優(yōu)勝劣汰、長期進化過程,內部蘊藏著大量的精髓。自古以來,人類就不斷地向生命系統(tǒng)學習和探索,這種向生命系統(tǒng)學習的理念已經使人類在科學、技術、管理、軍事、經濟等領域取得了豐碩的研究成果。目前,仿生研究成果正在向產業(yè)化方向發(fā)展。

2.2 仿生學是連接生物與技術的橋梁

仿生學能夠使人類能從一個嶄新的視角透視世界,發(fā)現(xiàn)前人未發(fā)現(xiàn)的事物。通過對仿生科學的研究,人類找到生物世界與事物之間的聯(lián)系,實現(xiàn)科學技術的原始創(chuàng)新,顯示了其他科學無法比擬的優(yōu)勢。

3 體育仿生學的演化過程

體育仿生學大致經歷了兩個演化過程:一是,從模仿動物的生活行為到對圖騰的崇拜的演化。起初,原始社會生產力極其低下,人們只能自發(fā)地適應大自然,簡單模仿動植物的行為。后來,人們對那些時時影響自身安危的自然力試圖通過圖騰,以期望有超越自然的“靈力”給人以庇護。二是,從有意識的擬形取意到有目的的健身的演化。遠古時期,我國就有仿生舞的出現(xiàn),模仿動物的動作、形態(tài)、神態(tài)豐富自己的生活。當時的仿生舞并不是以健身為目的的,而只是為了表示自己的力量和強悍。后來人們對事物認識的抽象能力提高了,開始有了形、神、意統(tǒng)一,利用大自然的各種有利條件,做各式各樣走、跑、跳、投的動作健身祛病。

從體育仿生產生的歷史來看,它的產生不是偶然的,而是隨著社會的發(fā)展和人類認識世界能力的提高而發(fā)展起來的。體育仿生的腳步不會停下來,發(fā)展到今天,體育仿生已經在各個領域有了長足的發(fā)展。總之,全世界的科學家正在聚焦仿生學,向生物界學習人類至今還不具備的能力。

4 體育仿生的相關研究現(xiàn)狀及展望

4.1 體育仿生的研究現(xiàn)狀

目前,體育仿生主要集中在下面各領域的研究和實踐。

4.1.1 場館仿生方面的研究

如坐落在北京天安門廣場旁邊的國家大劇院,就是仿雞蛋殼建成的,劇院中間沒有一根柱子,全部靠鋼架的牽拉受力。我們每個人都有手握雞蛋而不容易將其捏碎的經歷,研究表明,圓形的殼有使所受的力分散開來的作用。利用殼仿生的例子還有:模仿彩色貝殼的形狀落成的廣州新體育館,澳大利亞的歌劇院,以及我們國家的奧運會體育場館鳥巢等。

4.1.2 服裝仿生方面的研究

如連體鯊魚皮泳裝。運動員穿上鯊魚皮泳裝,大大提高了運動成績。自悉尼奧運會有人第一次穿用以來已風靡全球。第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的皮膚,在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流,并收緊身體,避免皮膚和肌肉的顫動。第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點,加入了一種叫做“彈性皮膚”的材料,可使人在水中受到的阻力減少4%。此外,還增加了兩個附件,附在前臂上的使運動員游起來更加輕松;附在胸前和肩后的振動控制系統(tǒng)能幫助引導水流。

4.1.3 動作仿生方面的研究

如蛙泳,體操中的燕式平衡、貓?zhí)⑽湫g等,模仿動物的形態(tài)、動作,達到動作的完美。

又如,澳大利亞的運動員舍里爾在觀察袋鼠的起跑姿勢時,發(fā)現(xiàn)袋鼠每次起跑前都要把身體壓低,貼近地面,然后才起身向前飛奔而去,像彈簧一樣猛地彈出。他受到啟發(fā),豁然開朗。發(fā)明了“蹲踞式”起跑,迅速提高了體育成績。同時為體育競賽的發(fā)展做出巨大的貢獻。

4.1.4 運動器械仿生方面的研究

如撐桿跳的撐桿就是模仿蘆葦?shù)目招慕Y構制成,質輕,堅固。再如鞍馬的發(fā)明,也是利用的仿生學原理。

總之,體育仿生學的發(fā)展方興未艾,正在為國家和世界體育事業(yè)做出巨大的貢獻。但目前體育仿生絕大多數(shù)集中在形態(tài)和機能的仿生,理論和實踐都有很大的研究空間。

4.2 體育產業(yè)仿生學研究的構想

在社會科學領域中,仿生學在管理學領域的研究,其理論價值、技術價值及應用價值已經引起了國內學者的高度重視。有些學者在仿生管理的研究對象和規(guī)范、管理生態(tài)學、企業(yè)仿生學、知識管理仿生、學生管理仿生、商業(yè)管理仿生等方面積極探討,形成星火燎原之勢。

我國體育和體育產業(yè)發(fā)展尚處于成長階段,要可持續(xù)健康發(fā)展,就要適應客觀規(guī)律,而生物系統(tǒng)及生物鏈的發(fā)展其能量運用的經濟性和生命系統(tǒng)的管理規(guī)律正是我們人類要學習和模仿的。將其應用于體育產業(yè)的研究,將仿生思想與體育產業(yè)研究或體育管理研究嫁接,產生一種新的思考和解決問題的方法。創(chuàng)立人為管理系統(tǒng)的模式,探索體育產業(yè)的仿生機制,再將其投入應用領域的研究,相信體育產業(yè)的發(fā)展一定會有美好的未來。

4.3 體育產業(yè)仿生的內容設計

1)生命系統(tǒng)的管理規(guī)律及體育產業(yè)構成要素仿生研究。從完善的管理結構具有完善的管理功能出發(fā),分別從細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)層次的體育管理系統(tǒng)組成方面展開研究。

2)體育產業(yè)系統(tǒng)各層次目標耦合研究。只有各子系統(tǒng)目標具有一致性才有體育產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此觀點出發(fā),利用協(xié)同原理構建體育產業(yè)和諧發(fā)展的管理系統(tǒng)。分別從各子系統(tǒng)的管理目標出發(fā),構建使各子系統(tǒng)目標相互耦合的協(xié)同進化管理系統(tǒng)。

3)體育產業(yè)內部自我協(xié)調發(fā)展機制的仿生學研究。根據(jù)生命系統(tǒng)的自我協(xié)調規(guī)律提出體育產業(yè)內部自我調節(jié)系統(tǒng),探尋維持高效運行、和諧發(fā)展的管理策略。

4)體育產業(yè)發(fā)展的多樣性及對策研究。體育產業(yè)是有規(guī)律可循的,又是多樣的。分別從子系統(tǒng)產業(yè)多樣性的方面進行研究,多個層面提出對策和建議。

5 結論

體育產業(yè)的仿生研究,是以生物學為基礎的多學科交叉的科學,需要獨到見解、思維交叉、方法創(chuàng)新和學科交流。總之,模仿自然有無限的潛力和空間,加速仿生學的應用研究,提供新思路、新理論對提升我國在科研領域的國際地位非常重要。因此,仿生學的發(fā)展任重道遠。

總之,人們通過觀察、研究生物的形態(tài)結構、運動形式和能量轉換,為體育運動提供了種種嶄新的技術原理、科學訓練方法和先進的體育器械。通過向生物學習,不斷揭開生物界的種種奧秘,導致了仿生學的誕生。同時也大大促進了運動形態(tài)學、運動訓練學、運動生理學和運動生物化學等相關學科的發(fā)展。隨著社會的進步,科學技術的發(fā)展,可以預見,體育科學與生物科學的相互交叉、相互滲透將會更加廣泛和深入。

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The Current Research Situation and Prospective of Sports Bionics

Liu Xiaoyan
(Department of Sports Humanistic and Social Science,Jilin Institution of Physical Education,Changchun,130022,Jilin,China)

This paper discussed the modem sports bionics study status and trends by regulating the applicationof bionics in sports history and status.It is concluded that the sports bionic had large space for the research at the same time pointedout the sports industrywhich becoming the pull of the national economy new economic was a growth point,the research on the development of the sports industry for bionic was importance.The thesis has provided one kind of thought carrying out bionic into sports estate,has structured sports estate bionic content frame,the first step being in progresson making theoretical innovation probes.

sports bionics;sports industry;current situation;perspective

G80

A

1672-1365(2010)06-0033-02

2010-10-16;

2010-11-08

劉曉艷(1972-),女,吉林長春人,博士,副教授,研究方向:體育經濟管理。

中圖