如果我們人類重新回到蠻荒,我們也許真的比現在“更快、更高、更強”。文明進化一方麵發展了我們的大腦,另一方麵卻消融了我們的本能。我們原來作為生物的嗅覺、聽覺、觸覺、知覺、預感及種種生存本能,無可挽回地被智能工具替代了。

我們曾妄自尊大地稱自己為“萬物靈長”。如今躬身自省,萬物也許在許多方麵比我們更有“靈”。據統計,地球上現有動物150萬種以上,在億萬年的進化過程中,一些動物通過自然選擇和淘汰,形成了千姿百態的奇特功能和本領,而地球的“主宰”——人類對此隻能望塵莫及。為了彌補人類自身的不足,我們向其他生物學習——利用人的智慧仿造它們的優勢。於是,一門新學科誕生了,這就是仿生學。

仿生學一詞大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經功能)、自動控製係統等,生物體的結構與功能在機械設計方麵都給了很大啟發。仿生學也被認為是與控製論有密切關係的一門學科,而控製論主要是將生命現象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學科。

仿生學的研究範圍很廣,主要包括:力學仿生、能量仿生、信息與控製仿生等。在各個領域,人類都有驚人的傑作。例如:力學仿生中模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行湍流,提高航速;信息與控製仿生中根據象鼻蟲視動反應製成的“自相關測速儀”可測定飛機著陸速度;根據鱟複眼視網膜側抑製網絡的工作原理,研製成功可增強圖像輪廓、提高反差,從而有助於模糊目標檢測的一些裝置;已建立的神經元模型達100種以上,並在此基礎上構造出新型計算機等等。

1994年人類提出係統生物工程與係統遺傳學的概念與原理,探討細胞仿生工程,並於2002年提出細胞通訊的生物計算機模型。仿生學與遺傳學的整合是係統生物工程的理念,也就是發展遺傳工程的仿生學。進入新時代的人類,其仿生學也進入了一個新的世界,例如人工基因重組、轉基因技術是自然重組、基因轉移的模仿,天然藥物分子、生物高分子的人工合成是分子水平的仿生,人工神經元、神經網絡、細胞自動機是細胞係統水平的仿生以及納米生物技術、生物計算機技術的係統生物工程發展。可以說今天的仿生學已經全麵發展到一個從分子、細胞到器官的人工生物係統開發的時代。

本書從生物的奇功、多姿多彩的各個領域的仿生和未來的仿生之路3個部分為大家介紹了神奇的仿生學,書中含有很多人類成功的仿生科技發明,是大家了解仿生學不可或缺的一本書籍。