仿生学是一门跨学科的科学，它将生物学、工程学、计算机科学、物理学和数学等多个学科融合在一起，旨在研究如何将生物系统的结构、机制和功能应用到人造系统的设计中。那么，什么是仿生学?下面我们一起来探讨一下。

　　一、什么是仿生学

　　仿生学是一门研究自然界现象及其机制，为了达到优化人造系统性能的目的而对复杂生物体的结构、功能、行为、机理进行分析、模拟并提取优秀特性的跨学科科学。仿生学是从仿生学思想出发，通过对仿生理论的研究和将其应用于人工系统的工程实践，建立起一种全新的技术体系。它旨在寻求自然界中的生物体所拥有的优秀特性，对这些特性进行模仿和应用，以实现设备、系统等的设计和制造，从而使人造系统更加环保、经济和智能。

　　仿生学的原理是将自然界的各种形态和物理规律在人造系统中实现。仿生学设法从自然中获取新的层次。研究仿生学不仅可以深入了解物种的构造，还可以为人们所掌握。仿生学是现代科学技术的产物，它将科学家的发现，工程师的设计，计算机科学家和模拟技术应用于自然界的模仿，从而创造出天然资源难以替代的新成果。仿生学的应用广泛，包括工程学、航空航天、建筑学、机械工程、生物医学工程、机器人技术、材料科学和纳米科技等领域。

　　仿生学已经成为了新的研究生物和物理学之间关系的重要学科。它不仅可以推进人类科学技术的不断发展，还可以为人造系统的设计与制造提供新的思路和方法。

　　二、仿生学给人类带来的好处

　　仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来。

　　对于仿生，或许我们很熟悉，或许很陌生，不管熟悉与否，仿生都在改变着我们的生活。

　　加拿大麦吉尔大学生物工程系副教授艾伦·欧利希从大自然中汲取灵感，创造了一种类似珍珠贝中的珍珠层一样的新型玻璃和丙烯酸复合材料。新材料不仅比普通玻璃坚固3倍，而且抗裂性也提高5倍以上。被撞击时，这种玻璃不会破碎，而是像塑料一般具有韧性，未来或具有广泛应用前景，比如改善手机屏幕等。

　　植物有各种不同的被动策略来传播种子。其中，风力是最强大、适用范围最广的一种传播载体。许多植物种子的形状有助于它们通过风有效传播，常见的有蒲公英、风信子、杨柳树等。受风传播种子启发，美国西北大学 JohnA·Rogers 院士、黄永刚院士和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Leonardo P. Chamorro 教授和清华大学张一慧教授带领的国际合作团队报道了一种3D飞行器其灵感来自风散植物种子的被动直升机式风传播机制。所采用的工艺可以快速并行制造大量飞行器同时可以使用标准绝缘体上硅技术集成简单的电子电路。该工作通过调整设计参数，如直径、孔隙率和机翼类型等，可以在设备和周围空气之间产生有益的相互作用。这种相互作用通过诱导旋转运动降低了飞行器的终端速度，增加了空气阻力并提高了稳定性。当与复杂的集成电路结合时，这些设备可以形成动态传感器网络，用于环境监测、无线通信基站或各种其他基于互联网/物联网的技术。

　　柔性材料有一些天然缺陷，比如响应慢及力量小等，因此大多数软机器人运动速度较为缓慢。而猎豹的脊背柔软且富有弹性，通过拉伸背部肌肉来控制脊背的快速弯曲以及伸长，来实现高速奔跑。北卡州立大学尹杰教授团队和科罗拉多州立大学赵建国教授以及纽约市立大学苏浩教授团队合作，通过巧妙利用双稳态间的快速跳转，实现了可以像猎豹一样奔腾的快速奔跑软机器人。既可以实现水下软机器人的快速游动，又可以用于可调节抓力的软机器人抓手。

　　硬化后的昆虫外骨骼的杨氏模量极高(1-20 GPa)，能与尼龙、聚乙烯、对苯二甲酸酯和聚苯乙烯等普通塑料相仿。韩国科学技术院 Lee Haeshin 等人使用苯酚和多胺分子模拟硬化过程，得到了100%生态友好且生物相容的水性超级胶，其粘合强度可与商业3M环氧胶媲美。由于强粘性，强力胶可在几秒钟内有效密封伤口。该强力胶的简单、经济、高效的制备方法有望彻底改变各种工业、生物医学以及日常生活。