魚有在水中來去自如的能力，所以人們模仿魚的形狀來造船，用木槳模仿魚鰭。相傳早在大禹時期，中國古代的勞動人民就觀察到魚在水中擺動著尾巴遊動和轉彎，他們就在船尾放上木槳。通過反復觀察、模仿、練習，逐漸改為槳舵，增加了船的動力，掌握了翻船的手段。這樣，即使在滾滾的河流中，人們也能讓船只自由航行。
鳥兒可以張開翅膀在空中自由飛翔。據《韓非子》記載，魯班以竹為鳥，“飛成功後，非三日也”。然而，人們更喜歡模仿鳥類的翅膀，讓自己在空中飛翔。早在400多年前，意大利人達芬奇和他的助手就仔細解剖鳥類，研究它們的身體結構，仔細觀察它們的飛行。設計並制造了壹架撲翼飛機，這是世界上第壹架人造飛機。
四
長期以來，生物生活在聲音環繞的大自然中。它們利用聲音尋找食物，躲避敵人的傷害，交配和繁殖。因此，聲音是生物的重要信息。意大利人Spalanzanni很久以前就發現蝙蝠可以在完全黑暗的環境中自由飛行，不僅可以躲避障礙物，還可以捕食飛蟲。然而，堵住耳朵後，蝙蝠在黑暗中無法行動。面對這些事實，帕蘭薩尼提出了壹個令人難以接受的結論:蝙蝠可以用耳朵“看”。第壹次世界大戰結束後，1920年，哈塔伊認為蝙蝠發出的聲音信號頻率超出了人耳的聽覺範圍。還指出，蝙蝠定位目標的方法與朗·萬智在第壹次世界大戰中發明的超聲波回波法相同。遺憾的是，哈塔伊的提示並沒有引起人們的重視，工程師們也無法相信蝙蝠擁有“回聲定位”的技術。直到1983采用電子測量儀，才完全確認蝙蝠是通過發射超聲波來定位的。但這對雷達和聲納的早期發明已經沒有幫助了。
在達芬奇研究鳥類飛行並造出第壹架飛行器的400年後，人們經過長期的反復實踐，終於在1903年發明了飛機，讓飛上天空的夢想成為現實。由於不斷改進，30年後，人的飛機在速度、高度和飛行距離上都超過了鳥類，顯示了人類的智慧和天賦。然而，在繼續研發速度更快、飛得更高的飛行器的同時，設計師們遇到了另壹個難題，那就是氣體動力學中的顫振現象。飛機飛行時，機翼振動有害。飛行速度越快，機翼的顫動越強，甚至機翼斷裂，導致飛機墜落，許多試飛員喪生。飛機設計者在消除有害的顫振現象上花費了大量精力，也花了很長時間才找到解決這個問題的方法。加重裝置放置在機翼前緣的遠端，從而消除了有害的振動。然而，昆蟲早在3億年前就在空中飛行，它們也無壹例外地受到顫振的危害。經過長期的進化，昆蟲已經成功地獲得了防止顫振的方法。生物學家在研究蜻蜓翅膀時，發現每只翅膀的前緣上方都有壹個深色的角蛋白增厚區域——翼眼或翼痣。如果去掉翼眼，飛行就會變得搖擺。實驗證明，正是翼眼的角質組織使蜻蜓的飛行翅膀消除了撲動的危險，這類似於設計者的高超發明。如果設計者先從昆蟲身上學習翼眼的功能，得到有利於解決顫振的設計思路，就可以避免長時間的探索和人員犧牲。面對蜻蜓翅膀的目光，飛機設計師有壹種相見恨晚的感覺！
6從螢火蟲到人工發光
自從人類發明了電燈，生活變得更加方便和豐富。但是電燈只能將壹小部分電能轉化為可見光，其余大部分都以熱能的形式浪費掉了，電燈的熱射線對人的眼睛是有害的。那麽，有沒有只發光不發熱的光源呢？人類又把目光投向了大自然。
在自然界中，許多生物都能發光，如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，而這些動物發出的光不會產生熱量，所以也叫“冷光”。
在許多發光的動物中，螢火蟲是其中之壹。螢火蟲大約有65，438+0，500種，它們冷光的顏色有黃綠色、橙色，光的亮度也不壹樣。螢火蟲發出冷光，不僅發光效率高，而且壹般比較柔和，適合人眼，光的強度也比較高。因此，生物發光是人類的理想光源。
科學家發現螢火蟲的發光裝置位於腹部。這種光發射器由三部分組成:發光層、透明層和反射層。發光層有數千個發光細胞，它們都含有熒光素和熒光素酶。在熒光素酶的作用下，熒光素在細胞內水的參與下，與氧化結合發出熒光。螢火蟲的發光本質上是化學能轉化為光能的過程。
早在20世紀40年代，人們就在對螢火蟲的研究基礎上創造了熒光燈，極大地改變了人類的照明來源。近年來，科學家首先從螢火蟲中分離出純凈的熒光素，然後分離出熒光素酶，再通過化學方法人工合成熒光素。由熒光素、熒光素酶、ATP(三磷酸腺苷)和水組成的生物光源，可以在充滿爆炸性氣體的礦井中用作閃光燈。由於這種燈沒有電源，不會產生磁場，所以在生物光源的照射下，可以用來清除磁性地雷。
現在，人們可以通過混合壹些化學物質獲得類似生物光的冷光，用於安全照明。