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科普知識仿生學小短文

生活百科仿生學

振動陀螺儀 蒼蠅與宇宙飛船 蒼蠅與宇宙飛船 蒼蠅為人類做出了的偉大的貢獻 。
令人討厭的蒼蠅 ， 與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及 ， 但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了 。蒼蠅是聲名狼藉的“逐臭之夫” ， 凡是腥臭污穢的地方 ， 都有它們的蹤跡 。
蒼蠅的嗅覺特別靈敏 ， 遠在幾千米外的氣味也能嗅到 。但是蒼蠅并沒有“鼻子” ， 它靠什么來充當嗅覺的呢？ 原來 ， 蒼蠅的“鼻子”——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上 。
每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通 ， 內含上百個嗅覺神經細胞 。若有氣味進入“鼻孔” ， 這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖 ， 送往大腦 。
大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同 ， 就可區別出不同氣味的物質 。因此 ， 蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀 。
仿生學家由此得到啟發 ， 根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能 ， 仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀 。這種儀器的“探頭”不是金屬 ， 而是活的蒼蠅 。
就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上 ， 將引導出來的神經電信號經電子線路放大后 ， 送給分析器；分析器一經發現氣味物質的信號 ， 便能發出警報 。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里 ， 用來檢測艙內氣體的成分 。
這種小型氣體分析儀 ， 也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體 。利用這種原理 ， 還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中 。
另外蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是個“天然導航儀” ， 人們模仿它制成了“振動陀螺儀” 。這種儀器已經應用在火箭和高速飛機上 ， 實現了自動駕駛 。

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 ， 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 。從螢火蟲到人工冷光 從螢火蟲到人工冷光 人工冷光 自從人類發明了電燈 ， 生活變得方便、豐富多了 。
但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光 ， 其余大部分都以熱能的形式浪費掉了 ， 而且電燈的熱射線有害于人眼 。那么 ， 有沒有只發光不發熱的光源呢？ 人類又把目光投向了大自然 。
在自然界中 ， 有許多生物都能發光 ， 如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等 ， 而且這些動物發出的光都不產生熱 ， 所以又被稱為“冷光” 。在眾多的發光動物中 ， 螢火蟲是其中的一類 。
螢火蟲約有1 500種 ， 它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色 ， 光的亮度也各不相同 。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率 ， 而且發出的冷光一般都很柔和 ， 很適合人類的眼睛 ， 光的強度也比較高 。
因此 ， 生物光是一種人類理想的光 ?？茖W家研究發現 ， 螢火蟲的發光器位于腹部 。
這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成 。發光層擁有幾千個發光細胞 ， 它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質 。
在熒光酶的作用下 ， 熒光素在細胞內水分的參與下 ， 與氧化合便發出熒光 。螢火蟲的發光 ， 實質上是把化學能轉變成光能的過程 。

早在40年代 ， 人們根據對螢火蟲的研究 ， 創造了日光燈 ， 使人類的照明光源發生了很大變化 ?？茖W家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素 ， 后來又分離出了熒光酶 ， 接著 ， 又用化學方法人工合成了熒光素 。
由熒光素、熒光酶、ATP（三磷酸腺苷）和水混合而成的生物光源 ， 可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈 。由于這種光沒有電源 ， 不會產生磁場 ， 因而可以在生物光源的照明下 ， 做清除磁性水雷等工作 。
人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光 ， 作為安全照明用 。電魚與伏特電池 自然界中有許多生物都能產生電 ， 僅僅是魚類就有500余種。
人們將這些能放電的魚 ， 統稱為“電魚” 。各種電魚放電的本領各不相同 。

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