仿生學在我們生活中可以說是處處可見了，千百年來人們根據很多動物的特性進行仿生設計，包括模仿動物獨特的形態特徵、或者是功能特徵、結構特徵……等等等等，五花八門的。可以說，動物為我們的各種設計發明提供了源源不斷的靈感源泉。

迷彩服

比如說現在在作戰當中廣泛使用的迷彩服，其實就在一定程度上借鑑了自然界中很多動物能夠根據環境的變化改變自己身體顏色的特徵，迷彩服一般都是綠色或者褐色的花紋，能夠讓自己和周圍環境色相近，從而起到保護、偽裝自己，不被敵人發現。

雷達

雷達的發明也是非常典型的動物仿生學應用了。

蝙蝠非常擅長在晚上飛行，依靠的不是眼睛，而是自己發出的超聲波。當這些超聲波碰到昆蟲或者是樹木、牆壁等等障礙物的時候，就會反射回來。依靠反射回來的聲波，蝙蝠就能夠

準確的判斷出物體的方向啦，距離啦，從而實現精準的捕食，還能夠避開各種障礙物。

然後呢，人們就根據蝙蝠這種“回聲定位”的能力，發明了雷達。

雷達最早在一戰的時候被應用於作戰上，能夠探測出敵機的方位和距離，然後可以實行狙擊。

現在雷達不僅僅會用在軍事上，在天氣預報啊，海冰、洪水、環境的監測啊，還有很多對大氣物理、天體的研究上也會用到。

比如用雷達來監測降水，就是根據雷達發出的電磁波接觸到不同的降水粒子之後反射回的脈衝波，來進行分析，然後就可以對降水的大小，發展的方向做出判斷。

科學家們研究動物仿生學，從中找到發明靈感，進而研製新器械，造福人類，下面僅列舉幾例，管中窺豹。

【生物光源用處更廣泛】

我們通常用的白熾燈，透過電流對電阻絲加熱進而發光，屬於熱光源，這類光源的轉化效率比較低，大部分電能變成了熱能消耗掉了。在能源匱乏的今天，節能環保是國家科技發展的戰略方向，尋找只發光不發熱的光源是科學家們的研究領域之一，此時，小小的昆蟲便幫上了大忙。

那麼何種光源只發光不發熱呢？當然是生物光源，也叫“冷光源”，那些漫天打著燈籠的螢火蟲就是無聲的老師。科學家們研究發現，螢火蟲腹部的發光器具有奇特的結構，分為發光層、透明層和反射層三部分。發光層產生髮光細胞，發光細胞裡含有熒光素和熒光酶兩種物質，透過與螢火蟲體內的水分發生氧化反應而產生熒光，光能的轉化率達到100%。受此啟發，科學家們人工合成了熒光素和熒光酶，進而製造出生物燈具，廣泛應用在不能利用電源的危險環境中。

【蝴蝶的翅膀結構激發靈感】

我們買一件顏色靚麗的新衣服，穿上沒幾年就會褪色，那麼為何五顏六色的蝴蝶、野雞、孔雀就能讓羽毛保持豔麗如初呢？即使風吹雨打也奈何不了它們。這是因為，我們穿的衣服是透過化學手段上色的，經過不斷地磨損和顏料的氧化反應，衣服便褪色了。而昆蟲和鳥類毛髮上面具有晶體狀微細胞結構，可以將Sunny散射成多種顏色的單色光，再投射到我們的眼睛裡，看上去就變得色彩斑斕了。

昆蟲和鳥類的羽毛上並沒有顏色，它們只是透過散射太Sunny把自己變得漂亮起來，是透過物理手段梳妝打扮罷了。科學家們仔細研究了蝴蝶的翅膀結構，發現了這些秘密，進而將這項技術用在了手機上面。著名的電子通訊商高通公司將手機的顯示屏表面做成了蝴蝶翅膀的微觀晶體狀結構，透過散射太Sunny讓顯示屏 “發光”，即使在太陽高照之下，也不影響手機閱讀，並且，本來沒有顏色的顯示屏，竟然變得流光溢彩起來，同時，還比普通手機節電九成以上。

【拯救小鳥生命的蜘蛛網】

自然界裡有很多動植物，天生就會“守株待兔”，不管是豬籠草，還是會織網的蜘蛛，它們以逸待勞的捕食本領讓人印象深刻。就拿蜘蛛而言，雖然它們以靜制動，但是花在織網上的功夫可不小。等費了九牛二虎之力，終於將大網織好了，這時候獵物來了。一隻小鳥俯衝下去，粘在了蜘蛛網上，馬上就成了八腳節肢動物的美餐了。請問，現實中這種情況會發生嗎？當然不會！為什麼？因為蜘蛛和鳥都不傻，鳥撞蜘蛛網，只會給自己帶來麻煩，蜘蛛網被鳥撞破，餓著肚子的主人必須要對網進行修補，得不償失啊。

那麼，蜘蛛是如何告訴小鳥要躲開牢籠的呢？答案讓人驚奇不已，因為蜘蛛網會反射紫外線，遠遠地就警告靠近的鳥類：這裡危險，別過來！蜘蛛的這項本領讓科學家們大開眼界，很快就獲得了實用。德國專門生產玻璃的格拉斯維克·阿諾德公司，在自己的產品里加入了類似蜘蛛網的反射紫外線的結構，在摩天大樓的裝潢中得到應用。這項技術拯救了成千上萬只小鳥避免被摩天大樓的玻璃幕牆殺死的厄運。自從採用這種玻璃之後，撞死在大樓上的小鳥數量降低了75%以上。

【高能有效仿生螞蟻團隊】

我們都知道，螞蟻不但是世界上最勤勞的物種之一，它們還是群居的社會性昆蟲。螞蟻力氣很大，可以舉起或者搬運比自己身體重50倍的物體，螞蟻成員之間分工合作，配合默契，工作效率很高。因此，研究和製造仿生螞蟻，替代人類去做一些很艱難和危險的事情，是科學家們一直努力研究的課題。

德國菲斯特公司製造成功了仿生機械螞蟻，個頭只有135 mm x 150 mm，這些小螞蟻透過壓電陶瓷彎曲感測器去控制腿和長螯，利用3D立體照相機進行自我定位和檢測目標，透過特定的通訊方式彼此交流。仿生螞蟻團隊可以擔任生產線的組裝工人，為通訊商組裝手機，比採用人工操作更加快速高效。而美國斯坦福大學的科學家們則研製成功更小的仿生螞蟻，可以水平和垂直拖曳比自身重量大幾倍的物體，這些小傢伙可以替代我們進入一些危險區域完成任務。

這就是所謂的仿生學。

仿生學主要是觀察、研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領，包括生物本身結構、原理、行為、各種器官功能、體內的物理和化學過程、能量的供給、記憶與傳遞等。從而為科學技術中利用這些原理，提供新的設計思想、工作原理和系統架構的技術科學。

仿生學在現代科學中的應用簡直不要太多，最經典的例子就是【流線型】概念的提出。

最早的時候人們認為越尖的東西在空氣和水中阻力越小，但是實際運用的效果並不算太好，直到人們觀察鳥類和魚類的身體形狀在之後才發現，原來在流體中流線型而不是尖頭狀的物體阻力是最低的，因為這種形狀不會在物體的後方引起氣體的大的擾動。

↑不同形狀的物體對空氣的擾動↑

再比如說鯊魚皮泳衣。這種泳衣模擬了鯊魚的面板，可以讓游泳運動員前進的阻力小、後退的阻力大，最大程度上減小運動員在划水過程中能量的損失。這種泳衣可以極大程度上提高運動員的比賽成績，以至於現在已經禁止使用運動員在參賽時使用該種泳衣。

↑鯊魚面板上的微小鱗片↑

而且對於自然生物的模仿，不僅僅是生物的外形，還有生物的運動姿態，比如說根據對蒼蠅飛行姿態的模仿，來設計微小的撲翼機器人。

↑蒼蠅的飛行原理↑

↑仿照蒼蠅製造的微型撲翼機↑

還有就是對生物體內的一些生理機能的模仿，比如說現在大火的神經網路以及相應的人工智慧，就是模仿的生物大腦的結構製造的。

↑神經網路與人工智慧AlphaGo↑

除此之外，生物社會的組織結構，也是人類可以效仿的物件，比如說最佳化演算法中大名鼎鼎的遺傳演算法，就是對生物種群進化過程的模擬。

遺傳演算法（英語：genetic algorithm (GA) ）是計算數學中用於解決最佳化的搜尋演算法，是進化演算法的一種。進化演算法最初是借鑑了進化生物學中的一些現象而發展起來的，這些現象包括遺傳、突變、自然選擇以及雜交等。

所以說，大自然的智慧是無窮的，人類應該善於從中發現一些可以借鑑的原理，為己所用，並且吃透其本質，進一步發揮他們的作用。