隨心所欲的科學發明

A. 人類的偉大發明有哪些呢

歷史上最偉大的發明？這個話題一直被人們無休止地爭辯著。我們從中挑選了24項最偉大的發明，他們深刻地改變了人們生活。
1 石斧
�6�7作為工具使用的石斧距今已經有1,76,000000年的歷史了，最早是在肯亞的圖爾卡納湖發現的。
2 火的掌握
�6�7火的掌握也許是最重要的發明，但是卻不知道是誰。事實是，我們不知道我們的祖先是如何成功地有計劃地生起火的。
3 耕種農業
�6�7中國有了大米，而墨西哥同時有了玉米。兩者標志著耕種農業的興起。通過耕種，人類從游牧採集文化轉向了定居社會。
4 車輪
�6�7如果有誰想再發明車輪，肯定是在浪費精力。車輪無疑是當代最完美的物品，提升空間狹小。
5 紡織品
�6�7棉花代替了粗麻，使得人類的衣裝，保暖、裝飾上更上一層。
6 造鐵術
�6�7到底是哪位前輩首先坐在火爐旁邊看著裡面的幾塊鐵片變成液態，至今是個謎。
7 火葯
�6�7相傳在早在德國弗萊堡就有火葯蹤跡。不過卻缺少相關證據。只有15世紀的一段文字記載。而據說1354年的丹麥海戰就曾經用過黑火葯。不過黑火葯名稱的由來到19世紀才得來。而絕大多數的論述中，中國人早在公元九世紀就發明了火葯，用於軍事目的。但是證據也貧乏。中國主要是用在鞭炮里。而德國元旦前夕的煙花每年要放掉5百萬只，大概100噸的黑火葯。
8 文字
�6�7如果有人要問，是誰發明了書寫，這是個棘手的問題。首先要弄明白，是字母還是讀音，或者是圖畫的象徵，抑或是混合體？如果不那麼嚴格的話，第一個應該是一副四世紀的畫。這種文字的優勢是，不管使用什麼語言都能懂。在中國3500年前就出現了象形文字。
9 印刷術
�6�7印刷術的發明並非偶然，是對現實問題的解決。中國9世紀就有了紙張，而在幾百年後才發明了印刷術。在歐洲印刷機誕生前，佛教的《大藏經》的80,000印刷板展現了這個宏偉的工程。
10 望遠鏡
�6�7對於大多數人來說，望遠鏡的發明並不能讓其覺得是重要的。因為沒有望遠鏡小的一樣可以看。17世紀採用了玻璃的裝置。而1608年荷蘭的望遠鏡投入使用。
11 鍾表
�6�716世紀中在德國開始有桌上的鍾。那些鍾只有一支針，鍾面分成四部分，使時間准確至最少的十五分鍾。
12 熱氣球
�6�71783年6月4日，孟格菲兄弟在里昂安諾內廣場做公開表演，一個圓周為110英尺的模擬氣球升起，帶著三隻動物飄然飛行了1.5英里。1783年11月21日下午，孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行，熱氣球飛行了25分鍾，在飛越半個巴黎之後降落在義大利廣場附近。
13 蒸汽機
�6�71698年托馬斯·塞維利、1712年托馬斯·紐科門和1769年詹姆斯·瓦特改良出早期的工業蒸汽機，他們對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。1807年羅伯特·富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。
14 鐵路
�6�7今天的鐵路要感謝19世紀的發明。1805年，英國人理查·特里維西克在英國威爾士發明了第一台能在鐵軌上前進的蒸汽機車，但沒賺到什麼錢。這條鐵路長約15千米，耗費了10噸的鐵。1825年在英國第一條載人的公家鐵路運輸線路誕生。在德國，直到1835年才有第一個蒸汽機火車。
15 攝影
�6�7兩個法國人對攝影事業做出了卓出貢獻，一位是1822年法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片，但成像不太清晰，而且需要長達八個小時的曝光。另一位法國畫家路易·達蓋爾發明了世界上第一台真正的照相機，可攜式木箱照相機。1889年美國柯達公司生產出了新型感光材料「膠卷」。
16 發電
�6�7早在兩千年前，希臘人就通過琥珀的摩擦，而發現了電的存在，並且用琥珀做成了衣刷。希臘語的「琥珀」在日後逐漸變成了電力的代名詞。而至於如何發明電力，則是在18世紀，並且只是用於研究領域。在1886年，西門子發明了發電機，製造出電力，投入到製冷，水源，風力和原子能中。這樣催生了第二次世界工業革命。
17 無線電
�6�71897年古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）發明了無線電，這是在電話和電磁波的基礎之上的進一步成果。而俄國人亞歷山大·波波夫於1895年就曾經在國立大學成功試驗了用無線電來傳輸語言。1906年聖誕前夜，在美國實現了歷史上首次無線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏「平安夜」和朗誦《聖經》片段。德國直到1920年才使用了無線電，並且剛開始無線電一詞只是指稱「廣播」，而今天這個詞也包括了「電視」。
18 青黴素
�6�7如果非要舉出一個偶然發明的科學事件，非青黴素莫屬。1928年英國細菌學教授夏弗萊明意外發現青黴素。1938年由麻省理工學院的錢恩、弗洛里及希特利領導的團隊提煉出來。弗萊明因此與錢恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理學或醫學獎。
19 計算機
�6�7隨著中世紀末期歐洲數學與工程學的再次繁榮，1623年德國人Wilhelm Schickard率先研製出了歐洲第一部計算設備，這是一個能進行六位以內數加減法，並能通過鈴聲輸出答案的「計算鍾」。1941年5月12日，德國工程師Konrad Zuse完成了他的圖靈完全機電一體計算機「Z3」，這是第一部具有自動二進制數學計算特色以及可行的編程功能的計算機，但還不是「電子」計算機。而現代電腦的里程碑發展，今天為我們所使用的個人電腦，簡稱PC，是美國企業IBM在1981年完成的。
20 核能
�6�7第一個成功的核裂變實驗裝置在1938年的柏林被德國科學家奧托·哈恩、莉澤·邁特納和弗瑞茲·斯特拉斯曼製成。1942年12月2日，恩里科·費米在芝加哥大學建成了第一個完全自主的鏈式核反應堆，在他的研究基礎上建立的反應堆被用來製造轟炸了長崎的原子彈「胖子」中的鈈。1945年在新墨西哥海岸進行了第一次核爆炸實驗。
21 宇宙火箭
�6�7中國古代的火箭是現在火箭的鼻祖，早在宋朝宋軍保衛汴京時，便已用來對抗圍城的元軍，後來火箭技術經由阿拉伯人傳至歐洲。在1923年，赫爾曼·奧伯特(1894-1989)在慕尼黑大學拒絕了他的博士論文後，將其一個博士論文版本出版成為《飛向行星太空的火箭》。納粹德國在第二次大戰中用於長程武器，尤其是後來聲名大躁的V2火箭。1943開始，V2火箭開始製造投入使用。
22 避孕葯

�6�7避孕葯的祖先應該是奧地利生理學家Ludwig Haberlandt。通過動物實驗，1919年哈布蘭特發現了避孕葯的原理。他將妊娠母兔的卵巢移植入非妊娠動物兔子體內，可以抑制排卵。1961年6月1日是歷史性的一天，拜耳先靈醫葯公司（當年的Bayer AG）在西德推出了歐洲第一種口服避孕葯Anovlar。這種葯品是處方葯，只在葯店出售。200名著名歷史學家一致認為，愛因斯坦的相對論、原子彈，甚至是電腦和網路對20世紀的影響力都不及這小小葯片來得強大。
23 互聯網
�6�721世紀的人類已經離不開互聯網的使用。1969年在美國的兩所實驗室里互通信息。起初電腦只是通過電話線聯系著四個研究機構。1974年ARPA的鮑勃·凱恩和斯坦福的溫登·澤夫提出TCP/IP協議，定義了在電腦網路之間傳送報文的方法。1983年1月1日，ARPA網將其網路核心協議由NCP改變為TCP/IP協議。
24 基因科技
�6�71968年，沃納·阿爾伯、丹尼爾·內森斯和漢彌爾頓·史密斯第一次從大腸桿菌中提取出了限制性內切酶，它能夠在DNA上尋找特定的「切點」，認准後將DNA分子的雙鏈交錯地切斷。自1970年代以來，人們已經分離提取了 400多種「分子剪刀」。有了形形色色的「分子剪刀」，人們就可以隨心所欲地進行DNA分子長鏈的切割了。而將這些基因組合，第一次成功的嘗試是在1973年斯坦福大學醫學院。

B. 發明~(急！！！）

算盤：
關於算盤的來歷，最早可以追溯到公元前600年，據說我國當時就有了"算板"。古人把10個算珠串成一組，一組組排列好，放入框內，然後迅速撥動算珠進行計算。東漢末年，徐岳在《數術記遺》中記載，他的老師劉洪訪問隱士天目先生時，天目先生解釋了14種計算方法，其中一種就是珠算，採用的計算工具很接近現代的算盤。這種算盤每位有5顆可動的算珠，上面1顆相當於5，下面4顆每顆當作1。
雨傘：
是誰發明的雨傘？對這個問題一直眾說紛芸。有的說，阿拉伯埃及共和國人最早使用雨傘，早在公元前1200年，阿拉伯埃及共和國（Egypt）的貴族們外出旅遊時常常要奴隸(slave)為他們撐太陽傘（parasol）。羅馬人用傘遮擋地中海地區的陽光。在中國，傘是公元前1000年由魯班的妻子發明的，傘被稱作「能移動的房屋」。
望遠鏡：
17世紀初的一天，荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希（HansLippershey），為檢查磨製出來的透鏡質量，把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線，通過透鏡看過去，發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了，於是在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請專利，並遵從當局的要求，造了一個雙筒望遠鏡。據說小鎮好幾十個眼鏡匠都聲稱發明瞭望遠鏡，不過一般都認為利伯希是望遠鏡的發明者。
隨著感光材料的發展，1871年，出現了用溴化銀感光材料塗制的干版，1884年，又出現了用硝酸纖維(賽璐珞)做基片的膠卷。
隨著放大技術和微粒膠卷的出現，鏡頭的質量也相應地提高了。1902年，德國的魯道夫利用賽得爾於1855年建立的三級像差理論，和1881年阿貝研究成功的高折射率低色散光學玻璃 ，製成了著名的「天塞」鏡頭，由於各種像差的降低，使得成像質量大為提高。在此基礎上，1913年德國的巴納克設計製作了使用底片上打有小孔的 、35毫米膠卷的小型萊卡照相機。
不過這一時期的35毫米照相機均採用不帶測距器的透視式取景器。1930年製成彩色膠卷；1931年，德國的康泰克斯照相機已裝有運用三角測距原理的雙像重合測距器，提高了調焦准確度，並首先採用了鋁合金壓鑄的機身和金屬幕簾快門。
1935年，德國出現了埃克薩克圖單鏡頭反光照相機，使調焦和更換鏡頭更加方便。為了使照相機曝光准確，1938年柯達照相機開始裝用硒光電池曝光表。1947年，德國開始生產康泰克斯S型屋脊五棱鏡單鏡頭反光照相機，使取景器的像左右不再顛倒，並將俯視改為平視調焦和取景，使攝影更為方便。
1956年，聯邦德國首先製成自動控制曝光量的電眼照相機 ；1960年以後,照相機開始採用了電子技術，出現了多種自動曝光形式和電子程序快門；1975年以後，照相機的操作開始實現自動化。

照相機：
在公元前400年前 ，墨子所著《墨經》中已有針孔成像的記載；13世紀，在歐洲出現了利用針孔成像原理製成的映像暗箱，人走進暗箱觀賞映像或描畫景物；1550年，義大利的卡爾達諾將雙凸透鏡置於原來的針孔位置上，映像的效果比暗箱更為明亮清晰 ；1558年，義大利的巴爾巴羅又在卡爾達諾的裝置上加上光圈，使成像清晰度大為提高；1665年，德國僧侶約翰章設計製作了一種小型的可攜帶的單鏡頭反光映像暗箱，因為當時沒有感光材料，這種暗箱只能用於繪畫 。
1822年，法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片，但成像不太清晰，而且需要 八個小時的曝光。1826年，他又在塗有感光性瀝青的錫基底版上，通過暗箱拍攝了一張照片。
1839年，法國的達蓋爾製成了第一台實用的銀版照相機 ，它是由兩個木箱組成，把一個木箱插入另一個木箱中進行調焦，用鏡頭蓋作為快門，來控制長達三十分鍾的曝光時間，能拍攝出清晰的圖像。
1860年，英國的薩頓設計出帶有可轉動的反光鏡取景器的原始的單鏡頭反光照相機；1862年，法國的德特里把兩只照相機疊在一起，一隻取景，一隻照相，構成了雙鏡頭照相機的原始形式；1880年，英國的貝克製成了雙鏡頭的反光照相機。
隨著感光材料的發展，1871年，出現了用溴化銀感光材料塗制的干版，1884年，又出現了用硝酸纖維(賽璐珞)做基片的膠卷。
自行車：
1790年，有個法國人名叫西夫拉克，他特別愛動腦筋。有一天，他行走在巴黎的一條街道上，因為前一天下過雨，路上積了許多雨水，很不好走。突然，一輛四輪馬車從身後滾滾而來，那條街比較狹窄，馬車又很寬，西夫拉克躲來躲去幸而沒有被車撞倒，還是被濺了一身泥巴和雨水。別人看見了，替他難過，還氣得直罵，想喊那輛馬車停下，講理交涉。西夫拉克卻喃喃地說：「別喊了，別喊了，讓他們去吧。」馬車走遠了，他還獃獃地站在路邊。他在想：路這么窄，行人又那麼多，為什麼不可以把馬車的構造改一改呢應當把馬車順著切掉一半，四個車輪變成前後兩個車輪……他這樣一想，回家就動手進行設計。經過反復試驗，於1791年第一架代步的「木馬輪」小車造出來了。這輛小車有前後兩個木質的車輪子，中間連著橫梁，上面安了一個板凳，像一個玩具俱似的。由於車子還沒有傳動鏈條，靠騎車人雙腳用力蹬地，小車才能慢慢地前進，而且車子上也無轉向裝置，只能直行，不會拐彎，出門騎一會兒就累得滿身大汗。
剛剛出現的新東西總是不那麼完善的。西夫拉克並不灰心，他繼續想辦法加以改進。可惜，不久他因病去世了。
1818年，在德國有個看林人名叫德萊斯，他每天從村東的這一片樹林，走到村西的另一片樹林，年年如此。他想：如果人坐在車子上，走走停停，隨心所欲，不是很瀟灑嗎？德萊斯開始製作木輪車，樣子跟西夫拉克的差不多。不過，在前輪上加了一個控制方向的車把子，可以改變前進的方向。但是騎車對依然要用兩只腳，一下一下地蹬踩地面，才能推動車子向前滾動。當德萊斯騎車出門試驗的時候，一路上遭到不少人的嘲笑。盡管如此，他還是十分喜歡自己創作的這架「可愛的小馬崽」。一次德萊斯在騎車閑逛時開過來一輛馬車，車夫嘲笑他說他的車慢，於是他就和車夫說：「你信不信我的車比你的馬車還快」於是他們兩個打了個賭。路程是從村東到村西的一個來回，結果德萊斯比車夫整整快了1個多小時。
1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫，弄到了一輛破舊的「可愛的小馬崽」。他在後輪的車軸上裝上曲柄，再用連桿把曲柄和前面的腳蹬連接起來，並且前後輪都用鐵制的，前輪大，後輪小。當騎車人踩動腳蹬，車子就會自行運動起未，向前跑去。這樣一來，就使騎車人的雙腳真正離開地面，以雙腳的交替踩動變為輪子的滾動，大大地提高了行車速度。1842年，麥克米倫騎上這種車，一天跑了20公里，由於不小心，踩車的速度過快，撞倒了路上的一個小女孩，因此而被警察抓住，並處以罰款。其罪名是野蠻騎車。
1861年，法國的米肖父子，原本職業是馬車修理匠，他們在前輪上安裝了能轉動的腳蹬板；車子的鞍座架在前輪上面，這樣除非騎車的技術特別高超，否則就抓不穩車把，會從車子上掉下來。他們把這輛兩輪車冠以「自行車」的雅名，並於1867年在巴黎博覽會上展出，讓觀眾大開眼界。
1869年，英國的雷諾看了法國的自行車之後，覺得車子太笨重了，開始琢磨如何把自行車做得輕巧一些。他採用鋼絲輻條來拉緊車圈作為車輪；同時，利用細鋼棒來製成車架，車子的前輪較大，後輪較小。從而使自行車自身的重量減小一些。從西夫拉克開始，一直到雷諾，他們製作的5種型式的自行車都與現代自行車的差別較大。
真正具有現代形式的自行車是在1874年誕生的。英國人羅松在這一年裡，別出心裁地在自行車上裝上了鏈條和鏈輪，用後輪的轉動來推動車子前進。但仍然是前輪大，後輪小，看起來不夠協調，不穩定。
1886年，英國的斯塔利，是一位機械工程師，從機械學，運動學的角度設計出了新的自行車樣式，為自行車裝上了前叉和車閘，前後輪的大小相同，以保持平衡，並用鋼管製成了菱形車架，還首次使用了橡膠的車輪。斯塔利不僅改進了自行車的結構，還改制了許多生產自行車部件用的機床，為自行車的大量生產利推廣應用開辟了寬闊的前景，因此他被後人稱為「自行車之父」。斯塔利所設計的自行車車型與今天自行車的樣子基本一致了。
1888年，愛爾蘭的獸醫鄧洛普，從醫治牛胃氣膨脹中得到啟示，他把家中花園里用來澆水的橡膠管粘成圓形，打足了氣，裝在自行車輪子上，前往參加騎自行車比賽，居然名列前茅，引起了人們極大的興趣。充氣輪胎是自行車發展史上一個劃時代的創舉，它增加了自行車的彈性，不會因路面不平而震動；同時大大地提高了行車速度，減少了車輪與路面的摩擦力。這樣，就根本上改變了自行車的騎行性能，完善了自行車的使用功能。由此可知，從18世紀末葉起，一直到20世紀初期，自行車的發明和改進，經歷了大約200年的時光，有許多人為之奮斗不息，才演變成現在這種騎行自如的樣式。

C. 簡單又實用的科技小發明，要有步驟和簡介

家裡的金魚缸里的水時間長了，水質渾濁，因此需要更換。但是一般沒有專用設備的話，換水還是比較麻煩的。加之專用的換水設備比較昂貴，不如我們自己做一個簡易抽水泵。這樣動手動腦又實用的機會，大家可不要錯過呦！
1、你需要找一個微型電動機，直徑大約3公分。還需要找一個比電機大1公分的玻璃瓶，最好是一端有塞子的片瓶子。
2、用酒精燈均勻加熱瓶底，然後迅速放入到涼水中去。這時，瓶子的底部會因受熱不均而脫落，請用細紗紙將瓶底處打磨干凈，以免製作時劃傷手指。
3、用酒精燈在距離瓶底1/3處加熱，待玻璃柔軟後，用細玻璃棒點入這一區域，然後往回拉，形成一個細長的突起，必須保證突起的中間是空的。
4、用鐵皮剪出一個螺旋槳，直徑比瓶子的內徑稍小。可以安裝在圓珠筆空芯上面。筆芯的另外一端最後會安裝在電機的主軸上。剪三片直徑比瓶子內壁稍大1-2毫米的膠皮墊，其中的兩塊上面剪出比電機直徑稍微小1-2毫米的洞，在電機機殼的前後端各加入一塊。另外一塊我們在中間剪出比圓珠筆芯大2毫米的圓洞。
5、先把中孔小的橡皮墊放在螺旋槳和電機的中間。再把剩餘兩片膠皮墊安裝在電機的機殼上，然後把電機由瓶口安裝到瓶子裡面，因為膠皮墊稍微有點大，所以安裝時有些費力。固定完畢後，在瓶塞上鑽兩個孔，把電機的電線穿過瓶塞，在電線穿出處和圓珠筆芯與膠皮墊的接觸處分別抹點凡士林油，這樣既可以防水，又不影響轉動。
6、用廢棄的鐵紗窗作成一個小漏斗，放在瓶子的底部。它可以起到過濾的作用。
7、在細長突起處，我們接一根比較長的橡皮管，它的作用是排水。這樣，金魚缸抽水泵就作好了。
使用：先把整體放入水中，等水充滿進水腔和排水管後，將排水管的口放在魚缸的外面，開動電機，水就可以抽上來。魚缸里的一些雜質會被過濾網攔住。這樣你可以隨心所欲的為你的小魚換水了。
原理：將整體放入水中後，泵的進水腔暫時沒有空氣了，也就不存空氣壓力了，隨著螺旋槳的轉動，進水腔里的水隨螺旋槳提供的壓力就被推出了排水管，起到了抽水的作用。

D. 世界上哪些發明是受自然界啟示而發明

仿生設計學

仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學（Design Bionics）,它是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的一門新興邊緣學科，主要涉及到數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科。
仿生設計學與舊有的仿生學成果應用不同，它是以自然界萬事萬物的「形」、「色」、「音」、「功能」、「結構」等為研究對象，有選擇地在設計過程中應用這些特徵原理進行的設計，同時結合仿生學的研究成果，為設計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑。在某種意義上，仿生設計學可以說是仿生學的延續和發展，是仿生學研究成果在人類生存方式中的反映。
仿生設計學作為人類社會生產活動與自然界的鍥合點，使人類社會與自然達到了高度的統一，正逐漸成為設計發展過程中新的亮點。

自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作「鄰居」，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們去想像和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並通過創造性的勞動，製造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。
人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想像出來的，只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發展的基礎。
在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。
我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。

我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。
外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。
一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。
後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。

二、仿生設計的歷史

自古以來，自然界就是人類各種科學技術原理及重大發明的源泉。生物界有著種類繁多的動植物及物質存在，它們在漫長的進化過程中，為了求得生存與發展，逐漸具備了適應自然界變化的本領。人類生活在自然界中，與周圍的生物作「鄰居」，這些生物各種各樣的奇異本領，吸引著人們去想像和模仿。人類運用其觀察、思維和設計能力，開始了對生物的模仿，並通過創造性的勞動，製造出簡單的工具，增強了自己與自然界斗爭的本領和能力。
人類最初使用的工具——木棒和石斧，無疑是使用的天然木棒和天然石塊；骨針的使用，無疑是魚刺的模仿……所有這些工具的創造、生活方式的選擇都不能說是人類憑空想像出來的，只能說是對自然中存在的物質及某種構成方式的直接模擬，是人類初級創造階段，也可以說是仿生設計的起源和雛形，它們雖然是比較粗糙的、表面的，但卻是我們今天得以發展的基礎。
在我國，早就有著模仿生物的事例。相傳在公元前三千多年，我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢，以防禦猛獸的傷害；四千多年前，我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」，即見到隨風旋轉的飛蓬草而發明輪子，做有裝成輪子的車。古代廟宇中大殿之前的山門的建造，就其建築結構來看，頗有點像大象的架勢，柱子又圓又粗，彷彿像大象的腿。
我國古代勤勞勇敢的勞動人民對於絢麗的天空、翱翔的蒼鷹早就有著各種美妙的幻想。根據秦漢時期史書記載，兩千多年前，我國人民就發明了風箏，並且應用於軍事聯絡。春秋戰國時代，魯國匠人魯班，本名公輸般，首先開始研製能飛的木鳥；並且他從一種能劃破皮膚的帶齒的草葉得到啟示而發明了鋸子。據《杜陽雜編》記載，唐朝有個韓志和，「善雕木作鸞、鶴、鴉、鵲之狀，飲啄動靜與真無異，以關戾置於腹內，發之則凌雲奮飛，可高達三丈至一二百步外，始卻下。」西漢時期，有人用鳥的羽毛做成翅膀，從高台上飛下來，企圖模仿鳥的飛行。以上幾例，足以說明我國古代勞動人民對鳥類的撲翼和飛行，進行了細致的觀察和研究，這也是最早的仿生設計活動之一。明代發明的一種火箭武器「神火飛鴉」，也反映了人們向鳥類借鑒的願望。

我國古代勞動人民對水生動物——魚類的模仿也卓有成效。通過對水中生活的魚類的模仿，古人伐木鑿船，用木材做成魚形的船體，仿照魚的胸鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，由此取得水上運輸的自由。後來隨製作水平提高而出現的龍船，多少受到了不少動物外形的影響。古代水戰中使用的火箭武器 「火龍出水」，多少有點模仿動物的意思。以上事例說明，我國古代勞動人民早期的仿生設計活動，為開發我國光輝燦爛的古代文明，創造了非凡的業績。
外國的文明史上，大致也經歷了相似的過程。在包含了豐富生產知識的古希臘神話中，有人用羽毛和蠟做成翅膀，逃出迷宮；還有泰爾發明了鋸子，傳說這是從魚背骨和蛇的齶骨的形狀受到啟示而創造出來的。十五世紀時，德國的天文學家米勒製造了一隻鐵蒼蠅和一隻機械鷹，並進行了飛行表演。
一八ОΟ年左右，英國科學家、空氣動力學的創始人之一—凱利，模仿鱒魚和山鷸的紡錘形，找到阻力小的流線型結構。凱利還模仿鳥翅設計了一種機翼曲線，對航空技術的誕生起了很大的促進作用。同一時期，法國生理學家馬雷，對鳥的飛行進行了仔細的研究，在他的著作《動物的機器》一書中，介紹了鳥類的體重與翅膀面積的關系。德國人亥姆霍茲也從研究飛行動物中，發現飛行動物的體重與身體的線度的立方成正比。亥姆霍茲的研究指出了飛行物體身體大小的局限。人們通過對鳥類飛行器官的詳細研究和認真的模仿，根據鳥類飛行機構的原理，終於製造了能夠載人飛行的滑翔機。
後來，設計師又根據鶴的體態設計出了掘土機的懸臂，在一戰期間，人們從毒氣戰倖存的野豬身上中獲得啟示，模仿野豬的鼻子設計出了防毒面具。在海洋中浮沉靈活的潛水艇又是運用了哪些原理？雖然我們無據考察潛艇設計師在設計潛艇時是否請教了生物界，但是不難設想，設計師一定懂得魚鰾是魚類用來改變身體同水的比重，使之能在水中沉浮的重要器官。青蛙是水陸兩棲動物，體育工作者就是認真研究了青蛙在水中的運動姿勢，總結出一套既省力、又快速的游泳動作——蛙泳。另外，為潛水員製作的蹼，幾乎完全按照青蛙的後肢形狀做成，這就大大提高了潛水員在水中的活動能力。

三、仿生設計的發展

到了近代，生物學、電子學、動力學等學科的發展亦促進了仿生設計學的發展。以飛機的產生為例：
在經過無數次模仿鳥類的飛行失敗後，人們通過不泄的努力，終於找到了鳥類能夠飛行的原因：鳥的翅膀上彎下平，飛行時，上面的氣流比下面的快，由此形成下面的壓力比上面的大，於是翅膀就產生了垂直向上的升力，飛的越快，升力越大。
1852年，法國人季法兒發明了氣球飛船；1870年，德國人奧托.利連塔爾製造了第一架滑翔機。利連塔爾是十九世紀末的一位具有大無畏冒險精神的人，他望著家鄉波美拉尼亞的鸛用笨拙的翅膀從他房頂上飛過，他堅信人能飛行。1891年，他開始研製一種弧形肋狀蝙蝠翅膀式的單翼滑翔機，自己還進行試飛；此後五年，他進行了2000多次滑翔飛行，並同鳥類進行了對比研究，提供了很有價值的資料。資料證明：氣流流經機翼上部曲面所走路程，比氣流流經機翼下平直表面距離較長，因而也較快，這樣才能保證氣流在機翼的後緣點匯合；上部氣流由於走的較快，它就較為稀薄，從而產生強大吸力，約占機翼升力的三分之二大小；其餘的升力來自翼下氣流對機翼的壓力。
19世紀末，內燃機的出現，給了人類有史以來一直夢寐以求的東西：翅膀。不用說這種翅膀是笨拙的、原始的和不可靠的，然而這卻是使人類能隨風伴鳥一起飛翔的翅膀。
萊特兄弟發明了真正意義上的飛機。在飛機的設計製作過程中，怎樣使飛機拐彎和怎樣使它穩定一直困繞著他們。為此，萊特兄弟又研究了鳥的飛行。例如，他們研究鶙鵳怎樣使一隻翅膀下落，靠轉動這只下落的翅膀保持平衡；這只翅膀上增大的壓力怎樣使鶙鵳保持穩定和平衡。這兩個人給他們的滑翔機裝上翼梢副翼進行這些實驗，由地面上的人用繩控制，使之能轉動或彎翹。他們的第二個成功的實驗是用操縱飛機後部一個可轉動的方向舵來控制飛機的方向，通過方向舵使飛機向左或向右轉彎。
後來，隨著飛機的不斷發展，它們逐漸失去了原來那些笨重而難看的體形，它們變的更簡單，更加實用。機身和單曲面機翼都呈現出象海貝、魚和受波浪沖洗的石頭所具有的自然線條。飛機的效率增加了，比以前飛的更快，飛的更高。到了現代，科學高度發展但環境破*、生態失衡、能源枯竭，人類意識到了重新認識自然，探討與自然更加和諧的生存方式的高度緊迫感，亦認識到仿生設計學對人類未來發展的重要性。特別是一九六Ο年秋，在美國俄亥俄州召開了第一次仿生學討論會，成為仿生學的正式誕生之日。
此後，仿生技術取得了飛躍的發展，並獲得了廣泛的應用。仿生設計亦隨之獲得突飛猛進的發展，一大批仿生設計作品如智能機器人、雷達、聲納、人工臟器、自動控制器、自動導航器等等應運而生。
近代，科學家根據青蛙眼睛的特殊構造研製了電子蛙眼，用於監視飛機的起落和跟蹤人造衛星；根據空氣動力學原理仿照鴨子頭形狀而設計的高速列車；模仿某些魚類所喜歡的聲音來誘捕魚的電子誘魚器；通過對螢火蟲和海蠅地發光原理的研究，獲得了化學能轉化為光能的新方法，從而研製出化學熒光燈等等。

目前，仿生設計學在對生物體幾何尺寸及其外形的模仿同時，還通過研究生物系統的結構、功能、能量轉換、信息傳遞等各種優異特徵，並把它運用到技術系統中，改善已有的工程設備，並創造出新的工藝、自動化裝置、特種技術元件等技術系統；同時仿生設計學為創造新的科學技術裝備、建築結構和新工藝提供原理、設計思想或規劃藍圖，亦為現代設計的發展提供了新的方向，並充當了人類社會與自然界溝通信息的「紐帶」。
對人腦的探索，可以展望未來的電子計算機有可能具有生物原理的功能。同它相比，現在的電子計算機只能作為算盤。
對植物光合作用的研究，將為延長人類的壽命、治療疾病提供一個嶄新的醫學發展途徑。
對生物體結構和形態的研究，有可能使未來的建築、產品改變模樣。使人們從「城市」這個人造物理環境中重新回歸「自然」。
信天翁是一種海鳥，它具有淡化海水的器官——「去鹽器」。對其「去鹽器」的結構及其工作原理的研究，可以啟發人們去改善舊的或創造出新的海水淡化裝置。
白蟻能把吃下去的木質轉化為脂肪和蛋白質，對其機理的研究，將會對人工合成這些物質有所啟發。
同時仿生設計亦可對人類的生命和健康造成巨大的影響。例如人們可以通過仿生技術，設計製造製造出人造器官，如血管、腎、骨膜、關節、食道、氣管、尿道、心臟、肝臟、血液、子宮、肺、胰、眼、耳以及人工細胞。專家預測，在本世紀中後期，除腦以外人的所有器官都可以用人工器官代替。例如，模擬血液的功能，可以製造、傳遞養料及廢物，並能與氧氣及二氧化碳自動結合並分離的液態碳氫化合物人工血；模擬腎功能，用多孔纖維增透膜製成血液過濾器，也就是人工腎；模擬肝臟，根據活性碳或離子交換樹脂吸附過濾有毒物質，製成人工肝解毒器；模擬心臟功能，用血液和單向導通驅動裝置，組成人工心臟自動循環器。
隨著對宇宙的開發、認識，又將使人類不但認識宇宙中新形式的生命，而且將為人類提供嶄新的設計，創造出地球上前所未有的新的裝置……

仿生設計學的特點與研究內容

仿生設計學是仿生學與設計學互相交叉滲透而結合成的一門的邊緣學科，其研究范圍非常廣泛，研究內容豐富多彩，特別是由於仿生學和設計學涉及到自然科學和社會科學的許多學科，因此也就很難對仿生設計學的研究內容進行劃分。這里，我們是基於對所模擬生物系統在設計中的不同應用而分門別類的。歸納起來，仿生設計學的研究內容主要有：
1、形態仿生設計學研究的是生物體（包括動物、植物、微生物、人類）和自然界物質存在（如日、月、風、雲、山、川、雷、電等）的外部形態及其象徵寓意，以及如何通過相應的藝術處理手法將之應用與設計之中。
2、功能仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的功能原理，並用這些原理去改進現有的或建造新的技術系統，以促進產品的更新換代或新產品的開發。
3、視覺仿生設計學研究生物體的視覺器官對圖象的識別、對視覺信號的分析與處理，以及相應的視覺流程；他廣泛應用與產品設計、視覺傳達設計和環境設計之中。
4、結構仿生設計學主要研究生物體和自然界物質存在的內部結構原理在設計中的應用問題，適用與產品設計和建築設計。研究最多的是植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。
從國內外仿生設計學的發展情況來看，形態仿生設計學和功能仿生設計學是目前研究的重點。在本文中，還將著重介紹形態仿生學和功能仿生設計學的一些情況。

作為一門新興的邊緣交叉學科，仿生設計學具有某些設計學和仿生學的特點，但他又有別與這兩門學科。具體說來，仿生設計學具有如下特點：
1、 藝術科學性
仿生設計學是現代設計學的一個分支、一個補充。同其它設計學科一樣，仿生設計學亦具有它們的共同特性——藝術性。鑒於仿生設計學是以一定的設計原理為基礎、以一定的仿生學理論和研究成果為依據，因此具有很嚴謹的科學性。
2、 商業性
仿生設計學為設計服務，為消費者服務，同時優秀的仿生設計作品亦可刺激消費、引導消費、創造消費。
3、 無限可逆性
以仿生設計學為理論依據的仿生設計作品都可以在自然界中找到設計的原型，該作品在設計、投產、銷售過程中所遇到的各種問題又可以促進仿生設計學的研究與發展。仿生學的研究對象是無限的，仿生設計學的研究對象亦是無限的；同理，仿生設計的原型也是無限的，只要潛心研究大自然，我們永遠不會有江郎才盡的一天。
4、 學科知識的綜合性
要熟悉和運用仿生設計學，必須具備一定的數學、生物學、電子學、物理學、控制論、資訊理論、人機學、心理學、材料學、機械學、動力學、工程學、經濟學、色彩學、美學、傳播學、倫理學等相關學科的基本知識。
5、 學科的交叉性
要深入研究和了解仿生設計學，必須在設計學的基礎上，既要了解生物學、社會科學的基礎知識，又要對當前仿生學的研究成果有清晰的認識。它是產生於幾個學科交叉點上的一種新型交叉學科。

五、仿生設計學的研究方法

仿生設計學的研究方法主要為「模型分析法」：
1、創造生物模型和技術模型
首先從自然中選取研究對象，然後依此對象建立各種實體模型或虛擬模型，用各種技術手段（包括材料、工藝、計算機等）對它們進行研究，做出定量的數學依據；通過對生物體和模型定性的、定量的分析，把生物體的形態、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能，並考慮用不同的物質材料和工藝手段創造新的形態和結構。
① 從功能出發、研究生物體結構形態——製造生物模型。
找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，提出一個生物模型。對照生物原型進行定性的分析，用模型模擬生物結構原理。目的是研究生物體本身的結構原理。
② 從結構形態出發，達到抽象功能——製造技術模型
根據對生物體的分析，做出定量的數學依據，用各種技術手段（包括材料、工藝等）製造出可以在產品上進行實驗的技術模型。牢牢掌握量的尺度，從具象的形態和結構中，抽象出功能原理。目的是研究和發展技術模型本身。
2、可行性分析與研究
建立好模型後，開始對它們進行各種可行性的分析與研究：
① 功能性分析
找到研究對象的生物原理，通過對生物的感知，形成對生物體的感性認識。從功能出發，對照生物原型進行定性的分析。
② 外部形態分析
對生物體的外部形態分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。
③ 色彩分析
進行色彩的分析同時，亦要對生物的生活環境進行分析，要研究為什麼是這種色彩？在這一環境下這種色彩有什麼功能？
④ 內部結構分析
研究生物的結構形態，在感性認識的基礎上，除去無關因素，並加以簡化，通過分析，找出其在設計中值得借鑒合利用的地方。
⑤ 運動規律分析
利用現有的高科技手段，對生物體的運動規律進行研究，找出其運動的原理，針對性的解決設計工程中的問題。
當然，我們還可以就生物體的其它方面進行各種可行性分析。
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-- 作者：文丐
-- 發布時間：2004-9-15 7:41:15

-- 仿生搓洗引爆洗衣機新革命

仿生是高科技的代名詞，它是指運用尖端的科學技術，來模仿生物的各種官能感覺和思維判功能，更加有效地為人數服務。各國都在不遺餘力地加大在仿生學方面的研究。可以說，仿生學研究程度的高低，是國家綜合國力的重要標志之一。榮事達集團研製開發的「仿生搓洗」全自動洗衣機最近推向市場，將仿生技 術運用於洗衣機領域，產生了革命性的影響。

據了解，這種洗衣機首先具有神經智能網路功能，可以模仿人的恩維判斷能力，根據衣物的重量、質地、臟污程度來自行決定洗滌程序、洗滌時間和水位的高低，從而達到最佳的洗滌狀態。其次，具有搓衣板的功能。洗衣機內的搓洗棒能夠像手一樣隨心所欲地來回搓動，這種搓動被控制在300度以內，能夠保證把衣服洗干凈又防止衣服纏繞。三是它去除了傳統洗衣機因機械傳動裝置所包含的機械連桿、曲柄、齒輪等部件轉動所帶來的噪音，採用直流永磁無刷電機直接驅動，有效地防止噪音的產生。

直流永磁無刷電機可節電50％

採用直流永磁無刷電機，在電子驅動器的控制下可實現無級調速，並可精確地控制搓洗棒每次轉動的次數和角度。因此，不同的衣物質地、臟污程度可以設定不同的洗滌程序，有效地模仿了人工搓洗的快慢節奏和力度，實現「仿生」搓洗。另外，採用直流永磁電機比採用交流電機節電50％。

電子剎車技術把噪音降到最低

有洗衣機的消費者會有因噪音大而煩惱的體會，他們在換購洗衣機時總希望擁有一台沒有噪音的洗衣機。「仿生搓洗」洗衣機則恰好能滿足這一點。

這主要是因為「仿生搓洗」洗衣機採用電子擎實現電子剎車，剎車時由電機本身迅速降速，從而避免了像其他洗衣機採用機械摩擦剎車時產生的噪音和振動，實現了靜音運轉。

搓洗棒確保洗滌過程中不產生碎屑

有洗衣機使用經驗的消費者知道，洗衣機的洗滌桶上部都有一個過濾網，用來過濾衣物在洗滌時產生的碎屑。但是「仿生搓洗」洗衣機卻沒有這種過濾網，為什麼呢？業內專家解釋，這是因為「仿生搓洗」洗衣機的內部構造根本有別於波輪式和滾筒式洗衣機。「仿生搓洗」洗衣機採用的驅動擎是豎立的搓洗棒，能夠使動能從中央向四周傳遞。當洗衣機啟動時，搓洗棒帶動衣物沿著桶壁運動的角度不超過300度，有效避免了衣物因連續旋轉而形成的纏繞，以及與桶壁摩擦產生的碎屑，洗得干凈、不纏繞、無摩擦，當然不需要過濾網。衣物沿桶壁來回運動與衣物在搓衣板上的來回運動極其相似，並能達到手洗效果，「仿生搓洗」洗衣機也由此得名。

（選自《精品購物指南 》）

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-- 作者：枯藤老樹
-- 發布時間：2004-9-20 17:56:29

-- 論仿生製造

師 漢 民

摘 要 闡明製造過程與生命現象之間的相似之處：基於自組織機制的有序化、基於信息模型的個體復制，以及通過進化過程形成的高度適應性。論述仿生製造的基本內涵，指出現代製造科學應該從生命現象及生命科學中學習與借鑒的主要內容，它們包括完善的信息技術、由基因控制的生長型的加工成形方法、性能超群的有機材料、奇妙的生物智能、高效的尋優與趨優方法，以及先進的組織結構和運行模式。提出關於加強學科間的聯合，促進仿生製造技術研究的建議。

關鍵詞 製造科學 生命科學 仿生製造

中國圖書資料分類法分類號 TB17
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-- 作者：victoria
-- 發布時間：2004-9-22 11:31:35

-- 結構構件
對於構件，在截面面積相同的情況下，把材料盡可能放到遠離中和軸的位置上，是有效的截面形狀。有趣的是，在自然界許多動植物的組織中也體現了這個結論。例如：「疾風知勁草」，許多能承受狂風的植物的莖部是維管狀結構，其截面是空心的。支持人承重和運動的骨骼，其截面上密實的骨質分布在四周，而柔軟的骨髓充滿內腔。在建築結構中常被採用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結構、空間薄壁結構等都是根據這條結論得來的。
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-- 作者：victoria
-- 發布時間：2004-9-22 11:32:15

-- 斑馬
斑馬生活在非洲大陸，外形與一般的馬沒有什麼兩樣，它們身上的條紋是為適應生存環境而衍化出來的保護色。在所有斑馬中，細斑馬長得最大最美。它的肩高140-160厘米，耳朵又圓又大，條紋細密且多。斑馬常與草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鴕鳥等共外，以抵禦天敵。人類將斑馬條紋應用到到軍事上是一個是很成功仿生學例子。
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-- 作者：victoria
-- 發布時間：2004-9-22 11:33:14

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宏村位於黟縣城北11公里，距屯溪65公里。宏村始建於南宋紹熙年間，距今已有800多年的歷史。古宏村人獨出機抒開「仿生學」之先河，規劃並建造了堪稱「中華一絕」的牛形村落和人工水系，統看全村，西頭的雷崗，巍巍而立，宛如「牛頭」；村口兩棵參天大樹恰似「牛角」；前後四座橫跨吉陽水的橋梁象「牛腿」；村中數百幢鱗次櫛比的明清古建築

E. 關於仿生學的發明

1、蝙蝠與雷達：蝙蝠會釋放出一種超聲波，這種聲波遇見物體時就會反彈回來回，答而人類聽不見。雷達就是根據蝙蝠的這種特性發明出來的。在各種地方都會用到雷達，例如：飛機、航空等。

2、薄殼建築：蛋殼呈拱形，跨度大，包括許多力學原理。雖然它只有2 mm的厚度，但使用鐵錘敲砸也很難破壞它。建築學家模仿它進行了薄殼建築設計。這類建築有許多優點：用料少，跨度大，堅固耐用。

3、蛛絲：生物學家通過對蛛絲的研究製造出高級絲線，抗撕斷裂降落傘與臨時吊橋用的高強度纜索。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。

4、響尾蛇：響尾蛇導彈等就是科學家模仿蛇的「熱眼」功能和其舌上排列著一種似照相機裝置的天然紅外線感知能力的原理，研製開發出來的現代化武器。

5、蒼蠅：蒼蠅的後翅退化成一對平衡棒，當它飛行時，平衡棒以一定的頻率進行機械振動，可以調節翅膀的運動方向，是保持蒼蠅身體平 衡的導航儀。科學家據此原理研製成一代新型導航儀——振動陀螺儀。

參考資料來源：網路-仿生學

F. 科技發明知多少

科技發明：電燈
發明人：愛迪生
發明時間：19世紀
特點：
給人類生活帶來的直接好處： 照明
給人類生活帶來的長遠影響：還是照明

G. 最近美國發明了控制夢境帶，可以在夢中隨心所欲現已上市，我只是搞不懂一個問題，我們在夢中設計夢境，制

可以。一切源自於你的想像。因為在你的夢中。你是這個世界的本源。規則取決於你。製作過程不論簡單復雜。只要你認為這就是製作過程。那麼在你夢中他即是製作過程。

H. 喬布斯發明了什麼

喬布斯並非技術學院科班出身，但他卻是200多項美國專利的發明人或共同發明人，他曾領導著蘋果開發出了許多革命性的產品，但並不是喬布斯參與開發的每一款產品最終均取得了成功。

蘋果電腦第一台原型機，1976年上市，需要連接電視機作為顯示器。

Apple I僅僅生產了200台，售價為666.66美元。而且消費者還必須自己提供鍵盤、顯視器和機箱。但現在，它的身價已經漲到了幾萬美元，變成了收集家的最愛。

這是蘋果公司發家的首款主要產品。當時也沒有標准意義上的個人電腦（PC），更沒有微軟和英特爾的結盟，Apple I是蘋果走向個人電腦的象徵。

2.Apple II

首款普及的蘋果電腦，1977年上市，直到1993年該產品線仍在出售。它創立了個人計算新概念。

在上個世紀80年代，Apple II是美國教育系統世紀採用的標准電腦，在好幾年間都是蘋果公司的主要收入來源。

3.iMac

1998年8月發布。喬布斯回到蘋果後對Mac系列作了巨大改進。iMac到如今仍在大賣，iMac G3到G5，多款系列在市場中受到追捧。

蘋果在iMac上推出了BootCamp程序，這也可以使用戶完整地在電腦上重建一個windows系統。iMac機器是蘋果公司的台式電腦主要產品線。

4.iPod

2001年推出，至今已出售數億台。

大容量、完善的管理程序和創新的操作方式是iPod首要的特點，iPod也可以閱讀文本電子書、有聲電子書、博客等。

iPod引領了當時MP3的浪潮，同時之後因為硬體基礎和市場份額的基礎，iPod和iTunes相互促進，形成了一個不可逾越的競爭壁壘。

5.iTunes

2001年推出。iTunes開創了之後的App Store模式。這也是蘋果鎖住所有消費者的根源所在。

iTunes首先是iPod在電腦端的管理軟體，但之後在線的iTunes成為所有電子音樂出售的必備。消費者通過付費下載正版的音樂到iPod上，蘋果對每次下載收費，版權方以此收取費用。

6.iPhone

2007年，喬布斯宣布發布iPhone時被行業認為是個笑話。

但開售當日就有數十萬的銷量。全球份額第一的智能手機、占據全球手機市場5%，這就是iPhone如今的地位。大屏幕、多點觸控成為所有品牌的主打。而iPhone依賴著App Store吸納著所有的用戶，50萬個應用在應用商店中遙遙領先。各種在App Store發布流行軟體成就財富神話的故事更加深了消費者對iPhone的依戀。

7.iPad

2010年發布。如果說iPhone動了手機廠商的乳酪，那iPad就動了所有PC廠商的乳酪。

iPad掀起了平板電腦的概念，上市80天銷售出300萬部。推出短短時間已有數千萬的銷量。美國各政府部門都有人手一部的計劃、500強企業均有統一采購的方案。原本是消費類產品卻贏得了企業級用戶的深度定製。

便攜、高性能、超長待機時間、依然最好的應用軟體商店，都是iPad最好的競爭力。

爛蘋果

作為蘋果早期最成功的PC產品之一――Apple II的繼任產品，Apple III專注於商業用戶，且定價過高。但是不幸的是，硬體並不值得信賴。蘋果在發布Apple III的當年便不斷在商務市場將份額拱手讓與IBM，而且這種形勢迅速地向PC市場蔓延開來。

第二：Lisa（1983年）

喬布斯造訪施樂研發中心給他帶來了靈感。他開始開發第一款具有圖形用戶界面（GUI）等諸多新功能的商用電腦。這款產品奠定了當今電腦界面的基礎，但由於價格過於高昂，在商業上未能獲得成功。

第三：NeXT（1989年）

在被迫離開蘋果以後，喬布斯創建了一家生產工作站的公司。雖然銷量不大，但NeXT電腦仍頗具影響力：世界上第一個Web瀏覽器就是在這款電腦中設計出來的。NeXT軟體還沿用至今，成為Macintosh和iPhone操作系統的基礎。

第四：Newton掌上電腦(1993年)

從今天的視角看來，Newton好像既是一款超前設備，又是價格高昂、體積碩大的PDA。但在1993年的時候，Newton與上述兩個方面都 不搭邊：消費者根本不清楚怎樣使用。在更薄、更便宜、更易使用的Palm Pilot1996年問世後，Newton更沒了出頭之日，最終消失在人們的視野之外。

第五：The Cube（2000年）

The Cube的設計非常完美，但是因為價格過高，無法取得很好的銷量。除此之外，The Cube也不能比其他Mac產品提供更多的功能。蘋果的設計的確無以倫比，但是用戶不能高溢價只購買產品的設計。The Cube很快便被Mac Mini的光環所籠罩，並以失敗收場。

第六：iTunes phone（2005年）

iPhone並不是蘋果第一次涉足手機業務，這一點很輕松便會被人們遺忘。蘋果在2005年年底曾與摩托羅拉合作，推出了ROKR。作為一款手機，該產品確實令人興奮。但是作為一款音樂播放器，這個產品只能存儲100首歌曲，無法與iPod相提並論。

第七：Apple TV（2007年）

早在1999年微軟創始人比爾?蓋茨就提出「維納斯計劃」，讓電視機具備上網的功能。在蓋茨失敗後，喬布斯繼續跟上，他在2007年推出了Apple TV，一款用以連接電視機和網路的機頂盒，但蘋果無法為Apple TV組織到吸引用戶的內容平台。喬布斯也不得不承認Apple TV的失敗。本版綜合《中國日報》、《法制晚報》等消息

I. 奧托是哪國科學家發明什麼

尼考羅斯·奧古斯特·奧托，Nikolaus August Otto，1832～1891，德國發明家。在1876年製造出第一台四部沖程內燃機，那就是至今已生產出數以億計的四部沖程內燃機的樣機。
編輯本段發明創作
內燃機是一種用途非常廣泛的機器：它驅動車輛和船隻；它可以在工業的許多領域里使用；它是發明飛機必不可少的條件（到1939年第一架噴氣式飛機飛上藍天為止，所有的航空飛行都是用奧托四步沖程內燃機做動力）。但是內燃機最最重要的用途是驅動汽車。 尼考羅斯·奧古斯特·奧托
在奧托的內燃機發明以前，人們就為製造汽車做了很多嘗試。有些發明家如西格弗里德·馬庫斯（1875年）、埃特時納·勒內瓦爾（1862年）和尼古拉斯·約瑟夫·卡格諾特（約1769年）甚至成功地製造出能跑的樣機。但是由於沒有適當類型的引擎──重量小功率大的引擎，這些樣機都沒有實用價值。但是在奧托發明出四部沖程引擎還不到十五年的時間里，有兩位發明家卡爾·本茲和戈特利布·戴姆勒各自都製造出實用而暢銷的汽車。從那時以來許多其它類型的引擎也用來驅動汽車。用蒸汽、電磁或其它手段來驅動汽車將來終究會顯示出無比的優越性，這是無可非議的。但是在過去一個世紀里製造出的數以億萬計的汽車中有百分之九十九是使用四部沖程內燃機。柴油機使用的四部沖程基本上與奧托沖程相似，但是輸入燃料的間隔不同，它是一種有獨到之處的內燃機，用來驅動許多卡車、公共汽車和輪船。 一般認為絕大多數發明（除重要的武器和爆炸物之外）都有益於人類。例如，沒有人會建議我們放棄冰箱和青黴素或嚴格限制對它們的使用。然而私人普遍使用汽車的弊病顯而易見；它們引起噪音和空氣污染，消耗絕無僅有的燃料資源，每年造成可怕的傷亡人數。 顯然要是汽車不給我們帶來許多益處的話，我們決不會想忍受它們的折磨。私人汽車比公共交通工具具有無限的靈活性。例如，與乘火車和地鐵不同，乘自己的汽車會使你隨心所欲，想什麼時間走就什麼時間走，想到哪兒去就到哪兒去，還可以坐至家門，它又快又舒適，攜帶行李方便極了。它們給我們選擇在哪兒居住和怎樣打發時光的范圍擴展得空前廣泛起來，大大增加了個人的自由。 所有這些益處是否值得社會為汽車所付出的代價，人們對此可能會有各種不同的看法，但是沒有人會否認汽車對我們的文明世界產生了一種重大的影響。僅就美國在使用的一億多輛汽車來說，它們每年運行乘客的行程將近兩萬億英里──比步行、飛機、火車、輪船及所有其它類交通工具的里程的總和還要多。 為了適應汽車的需要，我們建設了大量的停車場和無盡的高速公路，沿途周圍的整個風光也為之一新。反過來汽車為我們帶來了從前世世代代都難以夢想到的靈活性，大多數有汽車的人現在舉手可得的活動范圍和便利條件比沒有汽車不知要大上多少倍，它擴大了我們選擇生活和工作地點的范圍。由於有了汽車，先前只是市區居民才可能享有的許多便利現在郊區居民也同樣可以得到（這也許是近幾十年來美國郊區得以發展而與此同時市區衰落的主要潛在因素）。
編輯本段家庭背景
尼考羅斯·奧古斯特·奧托於1832年出生在法國霍爾照森·鎮。他在襁褓時父親就去世了。奧托讀書時是一個出色的學生，但卻在十六歲從中學輟學，參加了工作，獲得了經商的經驗。一時他在一個小鎮上的一家雜貨店工作，隨後在法蘭克福(德國)市當一名店員，接著又成為一名推銷員。
編輯本段生平經歷
約在1860年，奧托聽說艾蒂安·勒努瓦（1822年－1900年）最近發明了燃氣機──第一台可使用的內燃機。奧托認識到如果勒努瓦燃氣機能夠使用液體燃料來開動，它的用途就會大大地增多，因為在這種情況下它不必與一個煤氣管道相連接。他很快就發明出一種汽化器，但是他的專利申請卻被專利局否決了，因為已經有人發明出類似的裝置。 奧托並沒有因此而灰心喪氣，而是竭盡全力改革努勒瓦燃氣機。早在1861年，他就設想要製造一台基本上全新型的引擎，一種使用四部沖程的引擎（與使用兩部沖程的努勒瓦原型引擎不同）。1862年2月，奧托製造出一台四部沖程引擎工作樣機。他在把這台新引擎變得實用的過程中遇到了困難，特別是在點火裝置方面的困難，不久便把它擱置一旁。但是他又發明了「常壓引擎」，一種革新的二部沖程引擎，靠煤氣做動力。 1863年他獲得該項革新的專利權，不久就找到了一個為他提供資助的夥伴，名叫尤金·蘭根。他倆建立了一個小公司，繼續改進引擎。1867年他們的二部沖程引擎在巴黎世界博覽會上贏得一枚金牌。從此銷路暢通；公司利潤暴長。1872年他們聘請才華非凡、管理經驗豐富的工程師戈特利葉博·戴姆勒幫助生產引擎。 雖然二部沖程引擎創利巨多，但是奧托還是念念不忘他最初設想的四部沖程引擎。他確信四部沖程引擎如果對燃料與空氣的混合物先壓縮後點火，就會比任何改進的勒努瓦二部沖程引擎在效率上都要高得多。1876年，奧托設計出來一個改進的點火系統，有了這個系統就可以製造出一台實用的四部沖程引擎。第一台這樣的樣機於1816年5月製造出來了，翌年就獲得了一項專利權。四部沖程引擎的功率和性能具有明顯的優越性，因此一下子就打入了市場，大獲成功。僅在隨後的十年中就銷售了三萬多台，各種類型的勒努瓦引擎很快就被淘汰了。 1886年，奧托因發明四部沖程引擎而獲得的德國專利權被一項專利權起訴給推翻了。原來法國人阿爾方斯·博。羅夏在1862年設計出一種基本相似的裝置，並獲得專利權。但是人們不應該把博·羅夏看作是一位有影響的人物，他的發明也從未打入市場，實際上他也從未製造出一台樣機，奧托也不了解有關他發明的任何情況。奧托公司雖然失去了有價值的專利權，但是仍在繼續賺錢。到1891年他與德國科隆去世時，公司生意興隆，財值萬貫。 1882年戈特利葉·博·戴姆勒離開了該公司，他決心要把奧托引擎應用到交通工具上去。1883年，他發明一種先進的點火系統（但不是今天普遍使用的那一種），使引擎能以700—900轉/分的速率運轉（奧托引擎的最大速率為180－200轉/分），並且還煞費苦心製造出一台重量很輕的引擎。1885年他把一台引擎附系在一輛自行車上，由此製造出世界上第一台摩托車。翌年戴姆勒製造出他的第一輛四輪汽車。但是卡爾·本茲卻搶先一步，他在幾個月前就製造出了他的第一輛汽車──一 輛三輪汽車── 一輛無容否認的汽車。本茲的汽車與戴姆勒的汽車一樣，也是用奧托引擎作動力。本茲引擎的轉速遠沒有達到400轉/秒的速率，這就不足以使他的汽車有實用價值。本茲不斷地改進自己的汽車，幾年內就成功地打入了市場。戈特利葉·博·戴姆勒的汽車比本茲的稍遲些打入市場，但也獲得了成功。最後，本茲和戴姆勒兩家公司合並成一家，著名的默西迪斯—本茲牌汽車就是由這家合並公司生產的。 在汽車發展中還有一位人物必須得提一提，他就是美國發明家和企業家亨利·福特。福特直到1896年才製造出他的第一台汽車。他的有名的T型牌汽車直到1908年才問世。福特並不是製造出價格合理的汽車的第一家廠商。歐爾德斯摩拜爾1901牌（650美元）和凱蒂萊克 1903牌（750美元）比最初的T型牌（875美元）便宜，而且也比福特更早期生產的任何牌汽車都便宜。但是T型車設計精良、堅固耐用，維修簡便。而且福特還引進了大規模生產汽車的革新方法，使T型車的價格持續下降，因而使許多人都能夠買得起。
編輯本段創造價值
內燃機和汽車具有驚人的重要性。如果一個人能獨享發明它們的榮譽，他就會在本冊中名列前茅。但是這些發明的主要榮譽應歸於幾個人：勒努瓦、奧托、戴姆勒、本茲和福特。在所有這些人當中，奧托做出的貢獻最大。勒努瓦引擎確實是馬力小，功率低，不能驅動汽車，但是奧托引擎卻可以做到這一點。1876年在奧托發明了他的引擎之前，要製造實用的汽車幾乎是不可能的，而在此之後實際上卻又是很自然的。因此尼考羅斯·奧古斯特·奧托是當代世界真正的創造者之一。 奧托·格里克 奧托·格里克（1602年11月20日——1686年5月11日）是德國物理學家、工程師和自然哲學家。他出生在馬德堡貴族家庭，就讀於萊布尼茲和萊頓大學。他曾在軍隊中以工程師身份服役，1646年開始任馬德堡市市長。這時他一方面從政，一方面從事自然科學的研究。 他研究大氣壓強是獨立進行的，待他證明了大氣壓強的存在以後，才知道托里拆利在11年以前已經用實驗完成了這一發現。奧托·格里克對真空和大氣壓強的研究，開始是出於好奇心，他不信詭辯和爭論中的優美語言，並斷言「雄辯術、優雅的語言和爭論的技巧，在自然科學的領域中是沒有用處的」。起初他用黃銅製成了簡單的水泵，當他用這種水泵去抽葡萄酒桶內的水時，聽到了水沸騰的雜訊。當用這種水泵去抽用鋼做的球形容器中的水時，由於鋼球放氣聽到了驚人的霹靂聲。後來他發明了活塞式抽氣泵，做了許多關於真空和大氣壓強的實驗。最精彩的實驗是用馬德堡半球實驗顯示大氣壓力的表演。