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仿生学的研究方法是什么

03月21日 编辑 fanwen51.com

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仿生学的研究方法是什么

仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。第一 届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志:一个巨大的积分符号,把解剖 刀和电烙铁“积分”在一起。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成,而且也概括 表达了仿生学的研究途径。 仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理,并把它模式化,然后应 用这些原理去设计和制造新的技术设备。 仿生学的主要研究方法就是提出模型,进行模拟。其研究程序大致有以下三个阶段: 首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予 以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生 物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化 ,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造 出可在工程技术上进行实验的实物模型。

当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的 仿生,更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复,才能 使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果,使最终建成的机器设备 将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方 面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可 靠。 仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。 从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统 。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。 生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的 。

生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不 断地调整和综合,才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一, 局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量 关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。为达到此目的,采用任何局部的 方法都不能获得满意的效果。因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。 仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它 们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内, 仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生 、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。

随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在 仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如:航海部门对水生动物运动的流体力 学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物 力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机 技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的 课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别 图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研 究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的 整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新 的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。

总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了 更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉 、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生 物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究 在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向 深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资 料和丰富的营养,加速科学的发展。闪此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的 发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。希望采纳

生物学考研

万恶的没有显示有人向我题。不好意思这么晚才答。我现在正好就在国外念书,听你的意思出国应该是读博士吧。其实我觉得如果决定就在生物方面的领域里坚持走下去,无论什么原因兴趣啊实力啊,只要你坚持,那么就选择一个你真心喜欢的方向又学的很好的方向。细胞生物学是个比较宽泛的感觉,等你考取研究生的时候导师的具体课题都不一样。比如有细胞内基因调控的,次生代谢产物的,蛋白组学的,等等等等,博士的话可能做的要更细。无论是哪个方向,都是生物领域里比较尖端的研究,说白了只能研究,对普通就业没有什么帮助,没有哪个企业会选择进行这方面的研发(国内外都是一样,即便北美只能说生物的就业比国内好一点点而已)。但进高校继续科研就是另一回事了。

所以还是那句话,如果打算在尖端科技走下去,就只能做研究。只要你喜欢,做的好,相信你自己会打破生物专业的就业噩梦。

生物学中的动物学是研究什么的

动物学(zoology),是揭示动物生存和发展规律的生物学分支学科。它研究动物的种类组成、形态结构、生活习性、繁殖、发育与遗传、分类、分布移动和历史发展以及其他有关的生命活动的特征和规律。20世纪以来,由于学科的相互渗透和研究手段的不断改进,促成了动物学的飞跃。以研究对象划分,可分为无脊椎动物学、原生动物学、寄生虫学、软体动物学、昆虫学、甲壳动物学、鱼类学、鸟类学、哺乳动物学等。按研究重点和服务的范畴,又可划分为理论动物学、应用动物学、资源动物学、仿生学等。传统的主要分支为:动物形态学,动物生理学。动物遗传学,动物生态学 等等,意义动物学与其他生物科学、医学、兽医学、农业、畜牧业以及人类生产和环境保护都有着密切联系(见生物学)。

今日的动物学实际上已发展成为内容十分全面的动物科学。它以整个生物学的普遍规律为基础,不仅研究以动物为内容的学术和生产活动的各个方面,还以此来阐明广泛的生物学活动,因而它已成为开拓人类未来的重要手段。

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