眼睛與仿生學(xué)ppt.

1、n 相傳早在大禹時(shí)期，我國(guó)古代勞動(dòng)人民觀察魚(yú)在水中用的搖擺而游動(dòng)、轉(zhuǎn)彎，他們就在船尾上架置木槳。通過(guò)反復(fù)的觀察、模仿和實(shí)踐，逐漸改成櫓（一種古代發(fā)明的仿生魚(yú)尾，安裝在船尾，左右擺動(dòng)可使舟船像魚(yú)兒擺尾那樣前進(jìn)）和舵，增加了船的動(dòng)力，掌握了使船轉(zhuǎn)彎的手段。這樣，即使在波濤滾滾的江河中，人們也能讓船只航行自如。n據(jù)韓非子記載魯班用竹木作鳥(niǎo)“成而飛之，三日不下”。然而人們更希望仿制鳥(niǎo)兒的雙翅使自己也飛翔在空中。設(shè)計(jì)和制造了一架撲翼機(jī)，這是世界上第一架人造飛行器。以上這些模仿生物構(gòu)造和功能的發(fā)明與嘗試，可以認(rèn)為是人類仿生學(xué)的先驅(qū)，也是仿生學(xué)的萌芽。 日本東京大學(xué)的研究人員正在探索通過(guò)人工實(shí)驗(yàn)建立蝴蝶等昆

2、蟲(chóng)飛行力學(xué)，他們用輕木木材，聚氨酯和聚合物薄膜加上橡皮筋制成了一種人造蝴蝶，它和普通的鳳蝶重量相近，翅膀由曲柄帶動(dòng)，目前只能持續(xù)幾秒鐘的飛行，但這些數(shù)據(jù)已經(jīng)可以模仿鳳蝶的撲翼動(dòng)作。 n明察秋毫明察秋毫：比喻目光敏銳，連極小的事物都能看清。察：看到；秋毫：秋天鳥(niǎo)獸身上新長(zhǎng)的細(xì)毛。n視敏度視敏度：眼辨別物體形態(tài)細(xì)節(jié)的能力即視覺(jué)的角分辨力。n別具一格別具一格：比喻另有一種獨(dú)特的風(fēng)格（風(fēng)味）。本文的說(shuō)明對(duì)象本文的說(shuō)明對(duì)象n眼睛與仿生學(xué)生物的眼睛人眼 蛙眼 鷹眼 象鼻蟲(chóng)眼 蜜蜂眼 節(jié)肢動(dòng)物眼睛（蜻蜓與蒼蠅） 人眼人眼- 信息加工信息加工 感知自身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，確定物體的距離、形狀和相對(duì)大小感知自身的運(yùn)動(dòng)狀

3、態(tài)，確定物體的距離、形狀和相對(duì)大小人 眼人人 造造 眼眼 青蛙能敏捷地發(fā)現(xiàn)具有青蛙能敏捷地發(fā)現(xiàn)具有特定形狀的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，準(zhǔn)特定形狀的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，準(zhǔn)確地確定目標(biāo)的位置、運(yùn)確地確定目標(biāo)的位置、運(yùn)動(dòng)方向和速度，并能選擇動(dòng)方向和速度，并能選擇最佳的攻擊時(shí)刻。最佳的攻擊時(shí)刻。蛙 眼電電 子子 蛙蛙 眼眼 展翅翱翔于兩三千米高空的雄鷹，一下子就能發(fā)現(xiàn)地面上寬廣范圍內(nèi)的一只小兔或小雞。鷹鷹 眼眼 如果我們能夠研制出“電子鷹眼”，就能夠大大擴(kuò)充和提高飛行員的視野和視敏度。電子鷹眼電子鷹眼象鼻蟲(chóng)眼 象鼻蟲(chóng)根據(jù)各個(gè)小眼看到同一個(gè)物體的時(shí)間差以及自身在此期間飛過(guò)的距離，象鼻蟲(chóng)根據(jù)各個(gè)小眼看到同一個(gè)物體的時(shí)間差以及自身在

4、此期間飛過(guò)的距離，可以出很快地可以出很快地“計(jì)算計(jì)算”它相對(duì)于地面的飛行速度。它相對(duì)于地面的飛行速度。地速計(jì)地速計(jì)蜜蜂眼蜜蜂眼 蜜蜂的復(fù)眼，能夠看到太陽(yáng)偏振光的振動(dòng)方向，而蜜蜂的復(fù)眼，能夠看到太陽(yáng)偏振光的振動(dòng)方向，而這種方向與太陽(yáng)的位置有確定的關(guān)系。這種方向與太陽(yáng)的位置有確定的關(guān)系。偏光天文羅盤偏光天文羅盤蜻蜻 蜓蜓 眼眼蒼蒼 蠅蠅 眼眼復(fù)眼透鏡復(fù)眼透鏡 剝?nèi)ヲ唑押蜕n蠅復(fù)眼的角膜，放在顯微鏡下觀察，盡管在角膜前面只放一個(gè)剝?nèi)ヲ唑押蜕n蠅復(fù)眼的角膜，放在顯微鏡下觀察，盡管在角膜前面只放一個(gè)目標(biāo)，但通過(guò)角膜卻可以看到許許多多個(gè)像。目標(biāo)，但通過(guò)角膜卻可以看到許許多多個(gè)像。眼睛的分類一般眼睛（3-9節(jié)）

5、復(fù)眼（10-14節(jié)）由一般到特殊1-3節(jié)：說(shuō)明研究各種不同構(gòu)造的眼睛的意義。15-16節(jié)：仿生學(xué)研究的意義、范 圍、任務(wù)以及發(fā)展重點(diǎn)。 課文的整體結(jié)構(gòu)采用課文的整體結(jié)構(gòu)采用“總總分分總總”的形式，開(kāi)頭的形式，開(kāi)頭一至三段是引言部分，總提人眼和動(dòng)物眼睛在構(gòu)造和一至三段是引言部分，總提人眼和動(dòng)物眼睛在構(gòu)造和功能上各有許多特殊之處，從中得到的啟示對(duì)發(fā)展現(xiàn)功能上各有許多特殊之處，從中得到的啟示對(duì)發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有重要意義代科學(xué)技術(shù)有重要意義 。 四至十四自然段分別介紹了人眼和幾種動(dòng)物眼睛四至十四自然段分別介紹了人眼和幾種動(dòng)物眼睛在仿生學(xué)上的作用。在仿生學(xué)上的作用。 最后兩自然段，總結(jié)概括了仿生學(xué)的定義

6、，指出最后兩自然段，總結(jié)概括了仿生學(xué)的定義，指出它的任務(wù)，介紹了它的研究范圍、類別和發(fā)展重點(diǎn)。它的任務(wù)，介紹了它的研究范圍、類別和發(fā)展重點(diǎn)。 課文主體部分運(yùn)用課文主體部分運(yùn)用分類別分類別，將被說(shuō)明的對(duì)象，按照一，將被說(shuō)明的對(duì)象，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，一類一類地加以說(shuō)明。本文以眼睛為說(shuō)明對(duì)象定的標(biāo)準(zhǔn)，一類一類地加以說(shuō)明。本文以眼睛為說(shuō)明對(duì)象，以十段為分界和過(guò)渡，前面說(shuō)明一般的眼，后面說(shuō)明復(fù)，以十段為分界和過(guò)渡，前面說(shuō)明一般的眼，后面說(shuō)明復(fù)眼。眼。 本文交錯(cuò)運(yùn)用本文交錯(cuò)運(yùn)用舉例和比較舉例和比較這兩種方法進(jìn)行說(shuō)明。一邊這兩種方法進(jìn)行說(shuō)明。一邊大量舉例子，一邊對(duì)所舉例子進(jìn)行比較，既簡(jiǎn)略介紹相關(guān)大量舉例子，一

7、邊對(duì)所舉例子進(jìn)行比較，既簡(jiǎn)略介紹相關(guān)事物的共同性，又詳細(xì)地說(shuō)明了它們的不同之處。事物的共同性，又詳細(xì)地說(shuō)明了它們的不同之處。 本文還運(yùn)用了本文還運(yùn)用了下定義下定義。分析說(shuō)明通常指對(duì)某一說(shuō)明對(duì)。分析說(shuō)明通常指對(duì)某一說(shuō)明對(duì)象按照不同的角度分開(kāi)來(lái)說(shuō)明。如本文對(duì)眼睛的說(shuō)明，一象按照不同的角度分開(kāi)來(lái)說(shuō)明。如本文對(duì)眼睛的說(shuō)明，一般的眼睛般的眼睛(人眼、人眼、 蛙眼、鷹眼蛙眼、鷹眼)特殊的眼睛特殊的眼睛復(fù)眼復(fù)眼(蜻蜓、蜻蜓、象鼻蟲(chóng)、蜜蜂、蒼蠅象鼻蟲(chóng)、蜜蜂、蒼蠅)。說(shuō)說(shuō) 明明 方方 法法 這篇文章是介紹仿生學(xué)這門新這篇文章是介紹仿生學(xué)這門新興學(xué)科的科技說(shuō)明文，為了說(shuō)明這興學(xué)科的科技說(shuō)明文，為了說(shuō)明這門新興學(xué)科

8、，作者運(yùn)用了舉例和比門新興學(xué)科，作者運(yùn)用了舉例和比較交錯(cuò)運(yùn)用，以及分析與綜合等說(shuō)較交錯(cuò)運(yùn)用，以及分析與綜合等說(shuō)明方法，具體生動(dòng)的生活實(shí)例加上明方法，具體生動(dòng)的生活實(shí)例加上本文準(zhǔn)確、嚴(yán)密、簡(jiǎn)明的語(yǔ)言把深本文準(zhǔn)確、嚴(yán)密、簡(jiǎn)明的語(yǔ)言把深?yuàn)W難懂的科學(xué)道理表達(dá)得深入淺出奧難懂的科學(xué)道理表達(dá)得深入淺出、通俗易懂。、通俗易懂。 目前仿生學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代發(fā)展新技術(shù)的重要途徑。其研究范圍已發(fā)展有 一、感覺(jué)器官模擬一、感覺(jué)器官模擬目前以眼、耳、鼻三種器官為主。已模擬制成了“人造眼”、“電子耳”、“電子鼻”、“電子警犬”等 二、神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬目前已制成的“人工智能機(jī)”、“自學(xué)習(xí)機(jī)”（經(jīng)過(guò)兩小時(shí)的訓(xùn)練就能正確分

9、辨超聲波是潛艇還是海豚發(fā)出的）。 三、生物定向和導(dǎo)航三、生物定向和導(dǎo)航目前已制成的有：模仿蝙蝠的盲人“探路儀”；模仿能感知千分之一溫度變化的響尾蛇“探熱器”模仿鳥(niǎo)類遷飛和魚(yú)、龜、鯨等回游的機(jī)制，以研制導(dǎo)航機(jī)制；模仿蜜蜂“太陽(yáng)羅盤”和生物種的“偏光羅盤”，“人工電子蜜蜂”；模仿蚊、蠅等具有天然導(dǎo)航器官楫翅的“振動(dòng)陀螺儀”，用于高速飛機(jī)和火箭。 四、生物力學(xué)四、生物力學(xué)模擬人或動(dòng)物肌肉的器具模擬人或動(dòng)物肌肉的器具。如模仿膝關(guān)節(jié)制成的液壓模型，可以行成。做成鯨形狀的日本大型遠(yuǎn)洋貨輪，提高航速百分之二十五。模仿企鵝的特殊運(yùn)動(dòng)方式制成了深雪上行駛速度達(dá)時(shí)速50公里的雪地汽車。模仿袋鼠的運(yùn)動(dòng)制成了在沙漠中通行無(wú)阻的無(wú)輪汽車跳躍機(jī)等。 五、生物力能學(xué)