受到生物啟示的發(fā)明創(chuàng)造

王淼

蜂飛蝶舞，獸走魚游，花繁葉茂，蟲鳴鳥囀，自然界生機勃勃，氣象萬千。在征服大自然的艱苦戰(zhàn)斗中，人類逐漸地接觸生物，認識生物和改造生物。同時，人們也受到生物的啟示，創(chuàng)造出一些新的儀器、設備與工具……

偕老同穴與捕魚籠

在深海中棲息著一種令人不可思議的生物? ? 偕老同穴（一種海綿生物）。這種生物看上去像是一個籠子，有一個直徑數(shù)厘米、長約幾十厘米的長圓筒，下面拖著長長的，排列有序的根毛狀硅質(zhì)骨片。很早人們就發(fā)現(xiàn)，在這種圓筒中，常常有“白頭到老”的一對同穴蝦生活在里面。由于這種海綿生物的上端被一種骨片交織的細篩狀蓋所蓋住，因此，同穴蝦在幼年時代隨水流進入其中之后，便再也出不來，而長期“居住”在里邊了。

古人由此受到啟發(fā)，用竹子編制了一種捕捉鱔魚的籠子。這種籠子的外表酷似偕老同穴，其使用方法是，將餌料放在里面，沉入水中，夜晚鱔魚出來覓食，當它看到餌料時，便不顧一切的擠進籠子內(nèi)，于是成了漁民的“獵物”。

犀牛與破冰船

犀牛是巨大的哺乳動物，它具有大象般的體重。世界上現(xiàn)存的犀牛有三種，即非洲產(chǎn)的黑犀牛和白犀牛以及亞洲的印度犀牛。前兩種有兩個觸角，后者有一個觸角。犀牛的這種觸角并不是頭骨的一部分，而是從皮膚中直接生長出來的毛凝聚而成的。犀牛一旦被激怒，它會用觸角擦著地面。向前奔跑，可以將普通卡車頂翻。

科學家在設計破冰船的時候受到犀牛的啟發(fā)，對破冰船的形狀做了改進。有的國家制造的破冰船就像犀牛翹起觸角奔跑一樣，讓船的頭部翹起。北歐還制造了一種半潛式破冰船，其頭部帶有又粗又尖的“角”，外表上看，很像犀牛的觸角。

咬葉蟻與電動剪切工具

在中南美洲生活著一種咬葉蟻。這種螞蟻可以用自己的下巴將芋頭的葉咬成適當?shù)拇笮。瑤Щ馗C中，發(fā)酵栽培蘑菇，然后自已收獲蘑菇，作為食物吃。令人吃驚的是，這種螞蟻有一對像是鉗子一般的嘴，可以自如地咬斷各種樹葉。

在日常生活中，類似咬葉蟻嘴的工具很多，氣鉗子就是其中之一。氣鉗子是專門用于切斷電線和金屬薄片的，但由于這種工具是靠手的力量切斷電線等，對于面積較大的板料等就無法切斷。后來通過改進，有的國家研制出一種電動切斷機。這種切斷機有雙面刀刃，只有一面刀刃可以上下移動，另一面是固定的，可輕松地、連續(xù)地切斷大面積且厚厚的金屬板。

盲魚與皮托管

在洞穴中生活的魚類，由于長年處于黑暗之中，因此，眼睛逐步退化，最終變成“盲魚”。盲魚既然沒有眼睛，那么，它靠什么來觀察周圍尋找食物的呢？原來，它靠的是一種叫旁線器的感覺器官。

一般魚身體兩側(cè)都有感覺器官，用以感知水流和水壓，避開障礙物等，但對盲魚來說，旁線器則可起到覓食的作用。盲魚旁線器的結(jié)構(gòu)并不復雜，側(cè)面有一個帶有許多蔽開小孔的感覺導管，導管里面間隔排列著感覺細胞，靠這個導管可感知水中的振動，水深、水流以及水中的小生物等。

18世紀，法國發(fā)明了一種酷似盲魚旁線器結(jié)構(gòu)的叫作“皮托管”的流速計，其結(jié)構(gòu)只是將簡單彎曲的管子放在流體中。流體流入皮托管的開口端，產(chǎn)生動壓，通過與施加到流體的側(cè)壁的靜壓相比較，就可知道流體的流速。

海豚與取暖設備

人如果因船舶遇難落入冬季的海水中，會因水溫低而被凍死。然而，有一種叫作海豚的恒溫動物，在冰冷的水中不會被凍死。原來，它靠的是身體的特殊結(jié)構(gòu)。如果觀察一下海豚的尾部，就不難發(fā)現(xiàn)，它的尾鰭的血管動脈被眾多的靜脈所包圍，動脈的溫熱血液溫暖了靜脈的冰冷血液，起封熱交換的作用。由于這種特殊的雙重血管，因此海豚排放到體外的熱量很少。

最近，日本研制了一種冬季家用取暖設備，其配管的結(jié)構(gòu)很像海豚的雙重結(jié)構(gòu)。其內(nèi)側(cè)的導管為熱風排氣通道，外側(cè)的導管為燃燒用空氣通道。導入的冷風被事先溫暖后，進入取暖設備內(nèi)部的燃燒室，因此，不會使取暖設備冷卻。這樣，用于導入空氣的熱量可以減少，取暖設備的熱效率可以大大提高。

鳥窩與雪屋

幾乎所有的鳥都會自己造窩，如果在鳥類家族中評選造窩能手的話，那么恐怕灶鳥是當之無愧的了。灶鳥造窩有自己的程序，首先，它們在粗樹枝上用摻有草和羽毛的泥土打“地基”，接著，用這種泥土在“地基”周圍壘起高高的泥壁，形成圓頂狀，最后留個圓口出入。

很早以前，日本人就根據(jù)灶鳥窩的形狀，在廚房的地面上用土和石頭做“灶”。愛斯基摩人喜歡用雪蓋房子，他們蓋的雪屋也是圓頂狀的。他們的蓋房程序是，以螺旋形式有規(guī)則地將雪塊堆積起來，當堆到一定高度后，留個屋頂孔，并用雪塊當作“屋蓋”。這種雪屋既可擋風御寒，而且居住舒適。

發(fā)光金眼鯛與五彩燈

發(fā)光金眼鯛生活在深海中，它的眼睛大，可發(fā)光，而且還可像信號燈那樣，讓發(fā)出來的光忽亮忽滅。原來，在這種魚的眼窩里，有一種奇妙的半圓形發(fā)光器，由于發(fā)光器的一面發(fā)白光，另一面不發(fā)光，為黑色，因此，當金眼鯛帶動發(fā)光器時，就會有規(guī)律地發(fā)出忽亮忽滅的光，用以誘惑獵物，防御外敵以及用于發(fā)情期的雌雄魚聯(lián)絡等。

有人根據(jù)金眼鯛發(fā)光忽亮忽滅的原理，研制出一種可以安裝在舞臺上的旋轉(zhuǎn)燈。這種旋轉(zhuǎn)燈是將50個赤、綠、黃、蘭、紫5種顏色的凸鏡，安在黑色的燈泡上，通過放射具有鮮明色彩的光，來透過空間，將五彩繽紛的色彩映現(xiàn)在屋頂或墻壁上。

海星與拆卸器

有人發(fā)明了一種形狀酷似蜘蛛海星的拆卸工具。這種工具如同千斤頂，放在汽車下面，利用板手的轉(zhuǎn)動，可以將大型載重汽車或公共汽車頂起，以便更換車輪等。此外，有人還發(fā)明了一種用于從回轉(zhuǎn)軸上拔下V型皮帶輪和齒輪的拆卸器，用它可以拔出采用一般方法很難拔出來的零部件，乃至生繡的零部件等。

蜂鳥與櫓

在鳥類家族中，有一位身材非常小，但本領特別大的鳥，叫作蜂鳥。蜂鳥像蜜蜂一樣，專到花叢中采蜜，有時為了采集花蜜，它可以像直升飛機那樣，在空中“懸停”，并可上下左右移動，對準“目標”。蜂鳥為什么具有這些特殊的本領呢？原來，蜂鳥的翅膀可以近似于水平的狀態(tài)前后扇動。向前扇動翅膀時，像普通鳥上下扇動翅膀那樣，可產(chǎn)生一定的升力，翅膀向后扇動時，漸漸返回原來的位置，可繼續(xù)產(chǎn)生升力。

根據(jù)蜂鳥的這種飛行原理，日本發(fā)明了一種用作小船推進器的櫓。這種櫓不論是向前推，還是向后拉，都可連續(xù)產(chǎn)生推力，使船向前方行駛。此外，這種櫓還可改變在水中的傾斜角，起到舵的作用。因此，只靠一根櫓，就可以在水中自由航行。