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大自然向人類傳授靈感

余家駒

事實證明，作為自然界高等智能動物的人類并非萬能，人類的許多創(chuàng)造和設(shè)計靈感來自自然界的其它生物。100年前飛機的誕生來自于人類幻想能像鳥類那樣翱翔于藍天的靈感;汽車誕生后。為了改善其外型，提高其性能，早在上世紀(jì)50年代，美國福特汽車公司的設(shè)計師們就曾借助潛水艇潛到加勒比海中,觀察魚兒游過舷窗時留下的優(yōu)美曲線尋找設(shè)計靈感。當(dāng)時風(fēng)靡一時的福特雷鳥敞篷轎車的設(shè)計靈感說不定就是來自某一種深海鯊魚。隨后出現(xiàn)的奔馳SECcoupe、雷諾Twingo及馬自達121等也都具備某種動物的神態(tài)。

經(jīng)過數(shù)百萬年的進化，自然界中的許多物種不僅能讓我們從其外型獲得某種創(chuàng)作上的靈感，而且還能向我們提供一些今天我們在各工程領(lǐng)域內(nèi)所遇難題的解決方案，正如有的科學(xué)家所說的那樣，我們?nèi)祟悜?yīng)該向這些聰明的生物學(xué)習(xí)。舉例來說，螞蟻有助于解決交通模式問題，蜜蜂可讓你借鑒到空氣動力學(xué)上的訣竅。英國謝菲爾德大學(xué)的生物學(xué)家弗朗西斯-拉特尼克思曾撰文引用廚蟻覓食來說明這一觀點。他說，從這些覓食的廚蟻極有效率地來來往往運送食品的實踐中，他找到了一個被他稱為“說來容易解決難”的問題。這些廚蟻設(shè)計了一個化學(xué)路徑模式，在這個模式中三條路徑的結(jié)合點形成了一個Y。Y的莖干或是通向它的巢穴或是離開它的巢穴，這條莖干也與兩條手臂在一個廣角上相交，而兩條手臂構(gòu)成了一個大約60度的小內(nèi)角，廚蟻有著很強的幾何本能,它能夠感覺出多個角度間的差異而選擇一條正確的路徑。他認(rèn)為，小昆蟲很有可能已經(jīng)設(shè)計出了很多種解決覓食問題的方案，我們應(yīng)該關(guān)注它們，因為“人的生活越來越依賴工程系統(tǒng),必須使我們的工程系統(tǒng)有效地運行以解決類似的問題”。

美國國家科學(xué)院學(xué)報也發(fā)表研究報告指出，蜜蜂與大黃蜂有一些可供人類分享的智能。這些振翅飛行的小昆蟲把空氣動力學(xué)帶入了一個傳統(tǒng)理論無法觸及的領(lǐng)域?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些小蜂設(shè)計了一套不同于大多數(shù)飛蟲的飛行系統(tǒng)。一些小昆蟲靠大弧度地擺動翅膀來飛行，而蜜蜂的雙翅活動的弧度要小得多但振動的頻率相當(dāng)高。這種小弧度高速度的翼動賦予這些蜜蜂一個更寬廣的力度，這是其它昆蟲無法享受到的。當(dāng)這類靈感被用于軍事上的時候，軍事科技便會產(chǎn)生日新月異的進步。比如，烏賊體內(nèi)有能分泌黑色液體的囊狀物，遇到攻擊者便會釋放出黑色液體，誘使攻擊者上當(dāng)。據(jù)此,潛艇設(shè)計者們就設(shè)計出一種酷似袖珍潛艇的魚雷誘餌，既可保持原潛艇的航向和航速繼續(xù)航行，也可模擬噪音、螺旋槳節(jié)拍、聲信號和多普勒音調(diào)變化，令敵方潛艇或攻擊中的魚雷真假難辨。

為解決超高速殲擊機駕駛員在突然加速爬升時因腦部缺血而引起的痛苦，航空設(shè)計師從長頸鹿身上獲得靈感，設(shè)計出了抗荷服。眾所周知,長頸鹿是目前世界上最高的動物，大腦和心臟的距離約為3米，完全是靠高達160～260毫米汞柱的血壓把血液送到大腦的。奇怪的是，長頸鹿在飲水時就不會因大量血液涌上大腦而發(fā)生腦充血或血管破裂的問題呢?科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，原來是長頸鹿身上的一層厚厚的皮箍住了血管，從而控制了它的血壓。根據(jù)這一原理，設(shè)計師們便設(shè)計出這種新穎的“抗荷服”，當(dāng)飛機加速時，“抗荷服”既可自動壓縮空氣，還能對飛行員的血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。

你是否想到，人造衛(wèi)星的控溫系統(tǒng)的設(shè)計靈感竟是來自小小的蝴蝶?當(dāng)受到陽光強烈輻射時，衛(wèi)星表面的溫度會高達2000℃;而在陰影區(qū)域,衛(wèi)星表面的溫度會下降到零下200℃左右，這對衛(wèi)星上的精密儀器儀表的危害極大。人們發(fā)現(xiàn),蝴蝶身體表面生長著一層細小的鱗片，這些鱗片有調(diào)節(jié)體溫的作用。每當(dāng)氣溫上升、陽光直射時，鱗片自動張開，以減少陽光的輻射角度，從而減少對陽光熱能的吸收;當(dāng)外界氣溫下降時，鱗片自動閉合，緊貼體表，讓陽光直射鱗片，從而把體溫控制在正常范圍之內(nèi)。科學(xué)家據(jù)此為人造地球衛(wèi)星設(shè)計了一種猶如蝴蝶鱗片的控溫系統(tǒng)。

1、推論“作為高等智能動物的人類并非萬能”的依據(jù)，最準(zhǔn)確的一項是(　 )

A.人類早就有像鳥類那樣翱翔藍天的遠大夢想。

B.自然界中的許多物種經(jīng)歷了數(shù)百萬年的進化，顯然要比人反應(yīng)靈敏。

C.大自然的其它生物為人類提供許多創(chuàng)造和設(shè)計的靈感。

D.人的生活越來越依賴工程系統(tǒng)，必須使我們的工程系統(tǒng)有效地運行以解決類似的問題。

2.下列說法，符合原文意思的一項是 (　 )

A.上世紀(jì)50年代，美國福特公司設(shè)計師改善汽車外型時，確信無疑地受了某種深海鯊魚的啟示，設(shè)計出了福特雷鳥敞逢轎車。

B.廚蟻能感覺出某個角度間的差異而選擇一條正確的路徑，這是它幾何本能的顯現(xiàn)。

C.蝴蝶鱗片的開合，有利于調(diào)節(jié)體溫。氣溫上升、陽光直射時，鱗片張開，可通過減少陽光的輻射角度來減少對陽光熱能的吸收;溫度下降時，鱗片閉合，借陽光的直射把體溫控制在正常范圍內(nèi)。

D.小弧度高速度的翼動賦予小昆蟲一個更寬廣的力度，當(dāng)這類靈感被用于軍事上的時候，軍事科技便會產(chǎn)生日新月異的進步。

3.根據(jù)原文的信息，以下推斷恰當(dāng)?shù)囊豁検?　 )

A.由廚蟻的幾何本能可知，小昆蟲已成功地設(shè)計出了很多種解決覓食難題的方案，人類已經(jīng)開始關(guān)注它們。

B.超高速殲擊駕駛員身穿的“抗荷服”既可自動壓縮空氣，又能對飛行員的血管產(chǎn)生相應(yīng)的壓力，它在飛行加速或勻速飛行時均可發(fā)揮作用。

C.酷似袖珍潛艇的魚雷誘餌，之所以令敵方潛艇或攻擊中的魚雷真假難辨，是因為它形體小、具有隱蔽性，且體內(nèi)能分泌黑色液體的囊狀物。

D.本文解說自然界中的各色動物給人類傳授的種.種靈感，這些靈感用于汽車工業(yè)、交通、國防科技及航空事業(yè)，為人類造福。因而人類向大自然學(xué)習(xí)是很有必要的。

答案：

1C 2C 3D

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