动物带给世界的灵感 一直在模仿，总是在超越

　　海洋篇：鱼类简单的沉浮系统，启发人类发明了潜艇。这种能够在水下潜伏的工具，不仅改变了人类传统的海洋作战方式，也改变了世界的格局；

　　天空篇：人类通过模仿鹰、蝙蝠等飞行动物，创造出了飞机、雷达等众多伟大的发明，书写了人类史上伟大的一页；

　　走兽篇：中国人曾创造性地将仿生学运用到城市建设，河南开封的卧牛城，龙盘虎踞的古南京城都是仿生学建造技术的典范；再如那传奇的五禽戏，更是将仿生学运用到了医疗中……

　　仿生学是人类历史上最伟大的一门学科。

　　自古以来，自然界总是在为人类的发明创造提供灵感来源：看到鱼能在水里游，人们就模仿鱼的体形制造了船，仿照鱼鳍做了桨，仿照鱼尾做了橹和舵；受到鸟儿在树上筑巢的启发，人们开始在树上修筑“树屋”以躲避洪水猛兽；看到蜘蛛织网捕猎，人们于是学着编织渔网打鱼……

　　这些源于对自然的模仿，不仅改变了社会现状，还催生出了众多影响人类文明进程的重大发明：如让美国告别殖民时代的潜艇，再如那改写大不列颠之战战史的雷达声纳……而本次策划中，通过对中科院数位学者的走访，我们不仅见识到了众多有趣的案例与图片，更对仿生学的未来有了更大期待：无线电技术部门在进行对于人脑的神经细胞、感觉器官和神经网络的模拟；计算机技术对于人类大脑的模拟以及人工智能的研究也在广泛进行……

　　海洋篇：鱼的灵感

　　改变世界的武器--潜艇

　　在自然万物中，人类在鱼身上得到了众多发明创造的灵感。为什么它们能自由自在地在水里穿梭呢？人类对鱼的内部构造展开研究，结果发现，鱼类拥有一种非常简单的沉浮系统，它们只需一个充气的鱼鳔--依靠分泌氧气充满鱼鳔，或重新吸收鳔内的部分氧气，调节鱼鳔中的气体含量，就能在水中自由沉浮。

　　这一发现，让改变美国历史的武器--潜艇出现在了历史舞台上。

　　实际上，早在1578年，英国科学家威廉·伯恩就已经提出了潜艇的设想，他在《发明》一书中构思出一艘“能潜到水下，并能在水下划行的船”。40年后，物理学家科尼利斯·德雷布尔决定把威廉·伯恩的设想变为现实--在英国国王的支持下，他很快就造出了能在水中任意沉浮，并能划行的小艇。这种艇的外形像一个大皮囊，艇体是一个木头架子，在架子外蒙上一层涂油的牛皮，艇内可以容纳划手和乘客。

　　不过，自从科尼利斯·德雷布发明了世界上最早的潜艇之后，在一个半世纪的时间里，潜艇都未能得到更多的重视，直到美国独立战争时期那个叫达韦·布什内尔的技术兵士的出现。

　　1775年，北美独立战争爆发。英军在海上作战的优势远超美国，使美军伤亡惨重，锐气大减，技术兵士布什内尔更是因为多名同伴的阵亡而愁眉不展。当他在海边散步时，见到水里有一群小鱼正在觅食，突然，一条大鱼游到那群小鱼的下方，然后猛地朝上一跃，成功捕食了小鱼。

　　此情形让布什内尔醍醐灌顶：如果能造一艘潜在水中的船，神不知鬼不觉地钻到英国战舰底下去放水雷，那该有多痛快！

　　就这样，他开始仿照鱼的外形制造潜艇，但成品出来后却像乌龟--因此他为它取了个代号叫海龟艇。海龟艇底部有个类似鱼鳔的水舱，水舱内安有两个水泵，船在水面若要下沉时，就往舱里灌水；船在水下若要上浮时，就把舱里的水排出，把空气压进水舱。仿照鱼的鳍，海龟艇外部还安装了两台螺旋桨：一台管进退，一台管升降。此外，海龟艇尾部还有舵，可以控制航向。

　　这是注定要写进历史的一幕：1776年9月7日，布什内尔带着几个士兵，驾着海龟艇悄悄向英国战舰驶去，打算在英国战舰底下放水雷--由于海龟艇的技术还不够完善，他们的水雷只是炸伤了英军军舰。虽然这场战斗没有取得大的战果，却揭开了潜艇用于海战的序幕。

　　到了19世纪后期，潜艇已经成为一种非常重要的海战工具。1898年，法国“古斯塔夫·齐德”号潜艇用鱼雷击沉了英国海军主力战列舰“马琴他”号，显示了潜艇的巨大威力，至此，各国海军纷纷大力生产潜艇--二战中，德国人凶猛的潜艇编队，在英吉利海峡中让英国海军吃够了苦头……

　　天空篇：飞翔的梦想

　　鹰与蝙蝠的秘密

　　从人类看到天空中自由翱翔的雄鹰开始，飞翔之梦就诞生了。

　　早在2000多年前，中国人就曾模仿鸟的样子发明了风筝。虽然不能把人带上天空，可它却被用于作战。楚汉相争时期，韩信曾令人制作大型风筝，在上面挂上竹笛，夜间漂浮到楚营使其发出声响骚扰楚军，使楚军兵士认为“见鬼”而瓦解士气--这称得上是“空军”的鼻祖。

　　到了18世纪，人类关于飞翔的梦想才得以真正实现--让这个梦得以圆满的人是两个技术工人：奥维尔·莱特和威尔伯·莱特，他们在世界飞行史上有个共同的名字：莱特兄弟。

　　当时，德国航空先驱奥托·李林达尔刚刚在一次飞行试验中遇难，熟悉机械装置的莱特兄弟认为，李林达尔的试验并非完全失败，发生意外只是因为没发现操纵的诀窍。他们对李林达尔的失败进行一番总结后，满怀激情地投入到对动力飞行的专研中。同时，他们不仅学习前人的研究成果，还开始观察“天空霸主”--鹰，经常一连几个小时仰面朝天，仔细观察着鹰在空中的飞行动作，研究和思索它们起飞、升降和盘旋的机理。终于，他们发现了飞行的秘密：翅膀与气流。

　　1900年，莱特兄弟成功制成了第一架滑翔机。但是，用什么动力才能把宠大的滑翔机和人运到空中呢？正当他们苦无对策之时，有人向他们借修理汽车发动机的工具，这让兄弟俩灵机一动--为什么不试着用发动机来推动飞行？经过无数次的试验和试飞后，他们成功把一台改装的大功率发动机安装在了滑翔机上。

　　1903年12月17日，注定是一个不平凡的日子--莱特兄弟制成的人类历史上第一架载人飞机顺利起飞。之后两年里，他们又相继制造出两架飞机，而且都试飞成功。兄弟俩的功绩被世界广泛承认，飞机的问世，也标致着人类航天事业进入了新的历程。

　　除了鹰外，人类通过模仿那些飞行的动物，还产生过众多伟大的发明。其中最为著名的，当属蝙蝠与雷达声纳的传奇--这项发明，曾改变整个二战历史与世界格局。

　　意大利科学家斯帕拉捷发现，蝙蝠总是夜间出来觅食，而且能在黑暗中灵巧地躲避各种障碍物。当他用布蒙住蝙蝠的双眼，发现它们依然能在黑暗中飞行自如，直到堵住了蝙蝠的耳朵，它们才开始难以行动。通过一系列的研究他得到了答案：蝙蝠的喉头是一个声波发射器，耳朵则是声纳系统探测仪。

　　通过这项研究，一项伟大的发明登上历史舞台：人们通过模仿蝙蝠的回声制作出雷达和声纳，它最初被广泛运用到交通、通讯等方面。

　　第二次世界大战期间，纳粹德国占领法国后，希特勒开始着手对付海峡对岸的英国，他于1940年7月下达全面入侵英国的“海狮计划”--此次作战需要首先歼灭英国的空中力量，以保障登陆行动的顺利。受命歼灭英国皇家空军的德军开始对英国本土进行了大规模的连续空袭--但令希特勒没有想到的是，皇家空军此时装备了世界上最先进的雷达系统，德机来袭时，皇家空军的“飓风”与“喷火”战机总是可以提前列阵迎击，最终，1700多架德机被这些“伦敦上空的鹰”阻击，坠毁于英吉利海峡……

　　陆地篇：走兽的奇迹

　　城市传奇与神奇的“五禽戏”

　　不仅只有大海与天空的动物赠予了人类灵感，那些奔跑于大地上的走兽，也在仿生学中占据了重要一翼。

　　中国人曾创造性地将走兽与城市建设结合起来：河南开封的卧牛城，龙盘虎踞的古南京城，都是仿生学与建筑学融合的典范。其中最为著名的，还有伍子胥修建的姑苏古城。

　　春秋战国时期战争不断，最初的吴国都城很小，防御功能也不强。伍子胥接到建城任务后登高远望，发现有一片凸起的平地，看起来就像一只摇首曳尾的山龟。平地被密布的水网分割成了大大小小的方块，就像是龟背上的纹路--于是，他决定仿照龟背造型兴建城池，中国历史上赫赫有名的姑苏古城--“龟城”就此诞生。

　　建好后的姑苏古城由于布局复杂，易守难攻，让别国不敢轻易图之。得以修养生息的吴国逐渐壮大，在后来的战争中大败越国，击破楚国，荡平齐国，成为“春秋五霸”之一。现今，那历经了3000余年风雨的龟城仍然屹立不倒，成为众多建筑学家研究的范本……

　　关于走兽的奇迹，还存在于人们的生活之间，它也被用于健身及医疗--如那流传千年的五禽戏，就是其中的代表。

　　“五禽戏”是中国一种传统的健身方法，由模仿五种动物的形态、动作和神态组成，由东汉时的名医华佗发明。东汉末年，战争不断，瘟疫流行，名医华佗除专研医术，救死扶伤外，还通过多年观察，创作了一套健身戏法：模仿虎扑动前肢，鹿伸转头颈，熊伏倒站起，猿纵横跳跃，鸟展翅飞翔的动作，使人体全身肌肉、关节都得到运动。《后汉书·华佗传》中记载，这套健身之法让华佗即使年近百岁，仍然保持着壮年时的容貌，当时的人都把他当做神仙，他的弟子吴普也因练五禽戏，活到90岁还耳聪目明……

　　文/赖承亮 图/步恩撒 Mark Dwyer