李文静

在学习完仿生后，同学们发现生活中藏着许多仿生学的影子了吗？你们有留意过生活中一些常见工具的外观吗？你们发现许多功能强大的器物的产出可能是源于仿生了吗？今天，我们一起来揭开这些事物的神秘面纱吧！

藏在百货商场里的仿生学

在荒芜的沙漠中，绿色的植物寥寥无几。只有仙人掌静静地矗立在荒漠中，给沙漠增添了一线生机。后来，人们借鉴仙人掌的可爱形态，设计了剪刀的把手，搭配上底座，更便于收纳。

章鱼和水果，两个相差十万八千里的物种，我们似乎不会把它们联想到一起。但人们通过观察章鱼的形态，模仿章鱼的造型，借鉴章鱼的特性，发明了操作简便的榨汁机。章鱼榨汁机大小适宜、方便抓握、便捷省力、造型独特可爱，成为生活中常见的物品。

矗立在建筑学里的仿生学

在日常生活中，电视塔是常见的建筑，也是很多城市的代表性建筑。事实上，许多电视塔的设计灵感也是源于植物——云杉。

云杉生长于高寒、湿润之巅，它之所以可以适应山上长年累月的狂风袭击，存活数百年，是因为其树干底部直径比树梢直径显著增大，形成一个圆锥形，这样既减轻了自重，又增加了稳定性。人们模仿云杉对大风的适应性特点，把建造在山顶上的电视塔设计成类似的圆锥体，就能抵抗住大风的袭击。同样，所有的塔或高烟囱甚至超高层建筑，几乎无一例外地采用底大顶小的设计。

躲在工程机械中的仿生学

今天，地铁的地下隧道贯穿整个城市。但是，在200年前，泰晤士河的河底隧道却让英国人吃了不少苦头，难题最后被一种仿生设计的机械设备攻克了。

当年，英国的伦敦港是世界上最繁忙的港口，但是货物过河只能通过狭窄的伦敦桥，非常拥堵。于是，有人就打起了水下隧道的主意。然而，泰晤士河的地质情况非常糟糕，河底有非常厚的透水沙砾、牡蛎壳等，这也就意味着要保证隧道的安全，就得往更深处打。可是，越深，压力也越大，就会有坍塌的危险。此前的工程多半都因为渗水或坍塌而宣告终止。

法国人布鲁内尔曾经为英国皇家海军工作，在造船厂里，他仔细观察了船蛆这种神奇的动物。船蛆虽然长得很像一条虫子，但是它是一种双壳纲的软体动物，算是一种贝类。它的两片贝壳在头部，在遇到危险的时候会用来堵住洞口。布鲁内尔发现，船蛆不仅会挖洞破坏木材，还会分泌出一种物质在木头洞壁上形成钙质的保护壳，防止木头膨胀挤压。于是，布鲁内尔便构思出了盾构机。

盾构机的创新之处在于它能够在向前掘进的同时，保护工作面不发生坍塌，大大提高了隧道施工过程的安全。我们可以把盾构机想象成一个底部开了大孔的杯子，把杯底朝前塞进隧道里，工人就在“杯子”内部通过那些大孔施工。掘进的同时，工人在后方修建永久性的支撑结构，一边挖，一边修，几乎跟船蛆一样。直到今天，盾构法依然是隧道工程中的主流方法之一。

行走在科學研究前沿的仿生学

眼睛是人类最重要的传感器官。香港科技大学科学家领导的国际团队开发出了世界上首款3D人工眼，这款“电化学仿生眼”首次复制了人眼的曲面结构，为视觉类人机器人和视力障碍患者带来了新希望。

这款“电化学仿生眼”最主要的突破，是创造了一个3D立体人造视网膜。这款人造视网膜上装有大量纳米线感光器，用来模拟人类视网膜中的感光细胞。在实验中，团队以液态金属线模拟人类眼球后的神经线，将纳米线感光器与人造半球形视网膜后面的一束束金属线连接在一起，成功复制了视觉信号的传输，将“电化学仿生眼”所看到的影像投射到计算机屏幕上。

目前，该项研究正计划进行相关动物试验和临床试验。如果临床试验成功，这款“电化学仿生眼”可以满足视力受损患者的需要。

同学们，仿生学是来自大自然的艺术，通过寻找、研究、模仿自然界生物身上的线索，科学家获得了源源不断的灵感，从而让我们的生活越来越美好。未来的产品设计应该运用仿生性思维，不仅可以创造出功能完备、结构精巧、用材合理、美妙绝伦的产品，而且能够赋予产品以生命的象征，让设计回归自然，增进人类与自然的统一。也希望同学们能保持自己的好奇心、观察力和想象力，在日常生活的现象中发现其蕴含的科学道理。