仿生蠕虫毕业论文
蠕虫病毒和一般的病毒有着很大的区别。对于蠕虫，现在还没有一个成套的理论体系。一般认为：蠕虫是一种通过网络传播的恶性病毒，它具有病毒的一些共性，如传播性、隐蔽性、破坏性等等，同时具有自己的一些特征，如不利用文件寄生（有的只存在于内存中），对网络造成拒绝服务，以及和黑客技术相结合，等等。在产生的破坏性上，蠕虫病毒也不是普通病毒所能比拟的，网络的发展使得蠕虫可以在短短的时间内蔓延整个网络，造成网络瘫痪！根据使用者情况将蠕虫病毒分为两类：一种是面向企业用户和局域网而言，这种病毒利用系统漏洞，主动进行攻击，可以对整个互联网可造成瘫痪性的后果。以“红色代码”、“尼姆达”以及最新的“SQL蠕虫王”为代表。另外一种是针对个人用户的，通过网络（主要是电子邮件、恶意网页形式）迅速传播的蠕虫病毒，以爱虫病毒、求职信病毒为代表。在这两类蠕虫中，第一类具有很大的主动攻击性，而且爆发也有一定的突然性，但相对来说，查杀这种病毒并不是很难。第二种病毒的传播方式比较复杂和多样，少数利用了微软的应用程序的漏洞，更多的是利用社会工程学对用户进行欺和诱使，这样的病毒造成的损失是非常大的，同时也是很难根除的，比如求职信病毒，在2001年就已经被各大杀毒厂商发现，但直到2002年底依然排在病毒危害排行榜的首位就是证明。 蠕虫一般不采取利用pe格式插入文件的方法，而是复制自身在互联网环境下进行传播，病毒的传染能力主要是针对计算机内的文件系统而言，而蠕虫病毒的传染目标是互联网内的所有计算机。局域网条件下的共享文件夹、电子邮件Email、网络中的恶意网页、大量存在着漏洞的服务器等，都成为蠕虫传播的良好途径。网络的发展也使得蠕虫病毒可以在几个小时内蔓延全球，而且蠕虫的主动攻击性和突然爆发性将使得人们手足无措。
从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机 器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。例如苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 这就是仿生学的魅力。
网络蠕虫病毒分析和防范措施[转自赛迪网] 2003-12-13 10:20:33 赛迪网 NetCenter_Lzg 阅读1775次 凡能够引起计算机故障，破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。所以从这个意义上说，蠕虫也是一种病毒！网络蠕虫病毒,作为对互联网危害严重的一种计算机程序,其破坏力和传染性不容忽视.与传统的病毒不同，蠕虫病毒以计算机为载体，以网络为攻击对象！本文中将蠕虫病毒分为针对企业网络和个人用户2类，并从企业用户和个人用户两个方面探讨蠕虫病毒的特征和一些防范措施! 本文根据蠕虫病毒的发作机制，将其分为利用系统级别漏洞（主动传播）和利用社会工程学(欺传播)两种，并从用户角度中将蠕虫病毒分为针对企业网络和个人用户2类，从企业用户和个人用户两个方面探讨蠕虫病毒的特征和一些防范措施! 目录 一、蠕虫病毒定义 1、蠕虫病毒的定义 2、蠕虫病毒与一般病毒的异同 3、蠕虫病毒的危害和趋势 二、蠕虫病毒的分析和防范 1、利用系统漏洞的恶性蠕虫病毒分析 2、企业防范蠕虫病毒措施 3、对个人用户产生直接威胁的蠕虫病毒 4、个人用户对蠕虫病毒的防范措施 三、研究蠕虫的现实意义 一、 蠕虫病毒的定义 1、蠕虫病毒的定义 计算机病毒自出现之日起，就成为计算机的一个巨大威胁，而当网络迅速发展的时候，蠕虫病毒引起的危害开始显现！从广义上定义，凡能够引起计算机故障，破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。所以从这个意义上说，蠕虫也是一种病毒！但是蠕虫病毒和一般的病毒有着很大的区别.对于蠕虫,现在还没有一个成套的理论体系,一般认为,蠕虫是一种通过网络传播的恶性病毒,它具有病毒的一些共性,如传播性,隐蔽性,破坏性等等,同时具有自己的一些特征，如不利用文件寄生（有的只存在于内存中）,对网络造成拒绝服务，以及和黑客技术相结合等等！在产生的破坏性上，蠕虫病毒也不是普通病毒所能比拟的，网络的发展使得蠕虫可以在短短的时间内蔓延整个网络，造成网络瘫痪！ 在本论文中,根据使用者情况将蠕虫病毒分为2类,一种是面向企业用户和局域网而言，这种病毒利用系统漏洞,主动进行攻击,可以对整个互联网可造成瘫痪性的后果!以“红色代码”，“尼姆达”，以及最新的“sql蠕虫王”为代表。另外一种是针对个人用户的,通过网络(主要是电子邮件,恶意网页形式)迅速传播的蠕虫病毒,以爱虫病毒,求职信病毒为例.在这两类中，第一类具有很大的主动攻击性，而且爆发也有一定的突然性，但相对来说，查杀这种病毒并不是很难。第二种病毒的传播方式比较复杂和多样，少数利用了微软的应用程序的漏洞，更多的是利用社会工程学()对用户进行欺和诱使，这样的病毒造成的损失是非常大的，同时也是很难根除的，比如求职信病毒，在2001年就已经被各大杀毒厂商发现，但直到2002年底依然排在病毒危害排行榜的首位就是证明！出得在接下来的内容中,将分别分析这两种病毒的一些特征及防范措施! 2、蠕虫病毒与一般病毒的异同 蠕虫也是一种病毒，因此具有病毒的共同特征。一般的病毒是需要的寄生的,它可以通过自己指令的执行，将自己的指令代码写到其他程序的体内，而被感染的文件就被称为”宿主”,例如,windows下可执行文件的格式为pe格式(Portable Executable),当需要感染pe文件时,在宿主程序中，建立一个新节，将病毒代码写到新节中，修改的程序入口点等，这样，宿主程序执行的时候，就可以先执行病毒程序，病毒程序运行完之后，在把控制权交给宿主原来的程序指令。可见，病毒主要是感染文件，当然也还有像DIRII这种链接型病毒，还有引导区病毒。引导区病毒他是感染磁盘的引导区，如果是软盘被感染，这张软盘用在其他机器上后，同样也会感染其他机器，所以传播方式也是用软盘等方式。 蠕虫一般不采取利用pe格式插入文件的方法,而是复制自身在互联网环境下进行传播，病毒的传染能力主要是针对计算机内的文件系统而言,而蠕虫病毒的传染目标是互联网内的所有计算机.局域网条件下的共享文件夹，电子邮件email,网络中的恶意网页,大量存在着漏洞的服务器等都成为蠕虫传播的良好途径。网络的发展也使得蠕虫病毒可以在几个小时内蔓延全球!而且蠕虫的主动攻击性和突然爆发性将使得人们手足无策! 可以预见,未来能够给网络带来重大灾难的主要必定是网络蠕虫! 3、蠕虫的破坏和发展趋势 1988年一个由美国CORNELL大学研究生莫里斯编写的蠕虫病毒蔓延造成了数千台计算机停机，蠕虫病毒开始现身网络;而后来的红色代码，尼姆达病毒疯狂的时候，造成几十亿美元的损失;北京时间2003年1月26日, 一种名为“2003蠕虫王”的电脑病毒迅速传播并袭击了全球，致使互联网网路严重堵塞，作为互联网主要基础的域名服务器（DNS）的瘫痪造成网民浏览互联网网页及收发电子邮件的速度大幅减缓, 同时银行自动提款机的运作中断, 机票等网络预订系统的运作中断, 信用卡等收付款系统出现故障!专家估计,此病毒造成的直接经济损失至少在12亿美元以上! 由表可以知道,蠕虫病毒对网络产生堵塞作用,并造成了巨大的经济损失! 通过对以上蠕虫病毒的分析,可以知道,蠕虫发作的一些特点和发展趋势: 1.利用操作系统和应用程序的漏洞主动进行攻击.. 此类病毒主要是“红色代码”和“尼姆达”,以及至今依然肆虐的”求职信”等.由于IE浏览器的漏洞(Iframe ExecCommand)，使得感染了“尼姆达”病毒的邮件在不去手工打开附件的情况下病毒就能激活，而此前即便是很多防病毒专家也一直认为，带有病毒附件的邮件，只要不去打开附件，病毒不会有危害。“红色代码”是利用了微软IIS服务器软件的漏洞(远程缓存区溢出)来传播。Sql蠕虫王病毒则是利用了微软的数据库系统的一个漏洞进行大肆攻击! 2.传播方式多样 如“尼姆达”病毒和”求职信”病毒，可利用的传播途径包括文件、电子邮件、Web服务器、网络共享等等. 3.病毒制作技术新 与传统的病毒不同的是，许多新病毒是利用当前最新的编程语言与编程技术实现的，易于修改以产生新的变种，从而逃避反病毒软件的搜索。另外，新病毒利用Java、ActiveX、VB Script等技术，可以潜伏在HTML页面里，在上网浏览时触发。 4.与黑客技术相结合! 潜在的威胁和损失更大!以红色代码为例,感染后的机器的web目录的\scripts下将生成一个,可以远程执行任何命令,从而使黑客能够再次进入! 二、网络蠕虫病毒分析和防范 蠕虫和普通病毒不同的一个特征是蠕虫病毒往往能够利用漏洞，这里的漏洞或者说是缺陷，我们分为2种，软件上的缺陷和人为上的缺陷。软件上的缺陷，如远程溢出，微软ie和outlook的自动执行漏洞等等，需要软件厂商和用户共同配合，不断的升级软件。而人为的缺陷，主要是指的是计算机用户的疏忽。这就是所谓的社会工程学(social engineering),当收到一封邮件带着病毒的求职信邮件时候，大多数人都会报着好奇去点击的。对于企业用户来说，威胁主要集中在服务器和大型应用软件的安全上，而个人用户而言，主要是防范第二种缺陷。 1、利用系统漏洞的恶性蠕虫病毒分析 在这种病毒中,以红色代码,尼姆达和sql蠕虫为代表!他们共同的特征是利用微软服务器和应用程序组件的某个漏洞进行攻击,由于网上存在这样的漏洞比较普遍,使得病毒很容易的传播!而且攻击的对象大都为服务器,所以造成的网络堵塞现象严重! 以2003年1月26号爆发的sql蠕虫为例,爆发数小时内席卷了全球网络,造成网络大塞车.亚洲国家中以人口上网普及率达七成的韩国所受影响较为严重。韩国两大网络业KFT及南韩电讯公司，系统都陷入了瘫痪，其它的网络用户也被迫断线,更为严重的是许多银行的自动取款机都无法正常工作, 美国许美国银行统计，该行的13000台自动柜员机已经无法提供正常提款。网络蠕虫病毒开始对人们的生活产生了巨大的影响! 这次sql蠕虫攻击的是微软数据库系Microsoft SQL Server 2000的，利用了MSSQL2000服务远程堆栈缓冲区溢出漏洞, Microsoft SQL Server 2000是一款由Microsoft公司开发的商业性质大型数据库系统。 SQL Server监听UDP的1434端口，客户端可以通过发送消息到这个端口来查询目前可用的连接方式（连接方式可以是命名管道也可以是TCP），但是此程序存在严重漏洞，当客户端发送超长数据包时，将导致缓冲区溢出，黑客可以利用该漏洞在远程机器上执行自己的恶意代码。 微软在200年7月份的时候就为这个漏洞发布了一个安全公告,但当sql蠕虫爆发的时候,依然有大量的装有ms sqlserver 2000的服务器没有安装最新的补丁,从而被蠕虫病毒所利用,蠕虫病毒通过一段376个字节的恶意代码,远程获得对方主机的系统控制权限, 取得三个Win32 API地址，GetTickCount、socket、sendto，接着病毒使用GetTickCount获得一个随机数，进入一个死循环继续传播。在该循环中蠕虫使用获得的随机数生成一个随机的ip地址，然后将自身代码发送至1434端口(Microsoft SQL Server开放端口)，该蠕虫传播速度极快，其使用广播数据包方式发送自身代码，每次均攻击子网中所有255台可能存在机器。由于这是一个死循环的过程，发包密度仅和机器性能和网络带宽有关，所以发送的数据量非常大。该蠕虫对被感染机器本身并没有进行任何恶意破坏行为，也没有向硬盘上写文件，仅仅存在与内存中。对于感染的系统，重新启动后就可以清除蠕虫，但是仍然会重复感染。由于发送数据包占用了大量系统资源和网络带宽，形成Udp Flood，感染了该蠕虫的网络性能会极度下降。一个百兆网络内只要有一两台机器感染该蠕虫就会导致整个网络访问阻塞。 通过以上分析可以知道,此蠕虫病毒本身除了对网络产生拒绝服务攻击外,并没有别的破坏措施.但如果病毒编写者在编写病毒的时候加入破坏代码,后果将不堪设想! 2、企业防范蠕虫病毒措施 此次sql蠕虫病毒，利用的漏洞在2002年7月份微软的一份安全公告中就有详细说明！而且微软也提供了安全补丁提供下载，然而在时隔半年之后互联网上还有相当大的一部分服务器没有安装最新的补丁，其网络管理员的安全防范意识可见一斑！ 当前，企业网络主要应用于文件和打印服务共享、办公自动化系统、企业业务（MIS）系统、Internet应用等领域。网络具有便利信息交换特性，蠕虫病毒也可以充分利用网络快速传播达到其阻塞网络目的。企业在充分地利用网络进行业务处理时，就不得不考虑企业的病毒防范问题，以保证关系企业命运的业务数据完整不被破坏。 企业防治蠕虫病毒的时候需要考虑几个问题：病毒的查杀能力，病毒的监控能力，新病毒的反应能力。而企业防毒的一个重要方面是是管理和策略。推荐的企业防范蠕虫病毒的策略如下： 1．加强网络管理员安全管理水平，提高安全意识。由于蠕虫病毒利用的是系统漏洞进行攻击，所以需要在第一时间内保持系统和应用软件的安全性,保持各种操作系统和应用软件的更新！由于各种漏洞的出现，使得安全不在是一种一劳永逸的事，而作为企业用户而言，所经受攻击的危险也是越来越大，要求企业的管理水平和安全意识也越来越高！ 2．建立病毒检测系统。能够在第一时间内检测到网络异常和病毒攻击。 3．建立应急响应系统，将风险减少到最小！由于蠕虫病毒爆发的突然性，可能在病毒发现的时候已经蔓延到了整个网络，所以在突发情况下，建立一个紧急响应系统是很有必要的，在病毒爆发的第一时间即能提供解决方案。 4．建立灾难备份系统。对于数据库和数据系统，必须采用定期备份，多机备份措施，防止意外灾难下的数据丢失！ 5．对于局域网而言，可以采用以下一些主要手段：（1）在因特网接入口处安装防火墙式防杀计算机病毒产品，将病毒隔离在局域网之外。（2）对邮件服务器进行监控，防止带毒邮件进行传播！（3）对局域网用户进行安全培训。（4）建立局域网内部的升级系统，包括各种操作系统的补丁升级，各种常用的应用软件升级，各种杀毒软件病毒库的升级等等！ 3、对个人用户产生直接威胁的蠕虫病毒 在以上分析的蠕虫病毒中，只对安装了特定的微软组件的系统进行攻击，而对广大个人用户而言，是不会安装iis(微软的因特网服务器程序，可以使允许在网上提供web服务)或者是庞大的数据库系统的！因此上述病毒并不会直接攻击个个人用户的电脑(当然能够间接的通过网络产生影响)，但接下来分析的蠕虫病毒，则是对个人用户威胁最大，同时也是最难以根除，造成的损失也更大的一类蠕虫病毒！ 对于个人用户而言，威胁大的蠕虫病毒采取的传播方式一般为电子邮件(Email)以及恶意网页等等！ 对于利用email传播得蠕虫病毒来说，通常利用的是社会工程学(Social Engineering),即以各种各样的欺手段那诱惑用户点击的方式进行传播！ 恶意网页确切的讲是一段黑客破坏代码程序，它内嵌在网页中，当用户在不知情的情况下打开含有病毒的网页时，病毒就会发作。这种病毒代码镶嵌技术的原理并不复杂，所以会被很多怀不良企图者利用，在很多黑客网站竟然出现了关于用网页进行破坏的技术的论坛，并提供破坏程序代码下载，从而造成了恶意网页的大面积泛滥，也使越来越多的用户遭受损失。 对于恶意网页，常常采取vb script和java script编程的形式！由于编程方式十分的简单！所以在网上非常的流行！ Vb script和java script是由微软操作系统的wsh（Windows Scripting HostWindows脚本主机）解析并执行的，由于其编程非常简单，所以此类脚本病毒在网上疯狂传播，疯狂一时的爱虫病毒就是一种vbs脚本病毒，然后伪装成邮件附件诱惑用户点击运行，更为可怕的是，这样的病毒是以源代码的形式出现的，只要懂得一点关于脚本编程的人就可以修改其代码，形成各种各样的变种。 下面以一个简单的脚本为例： Set objFs=CreateObject （“”）(创建一个文件系统对象) （"C:\", 1）(通过文件系统对象的方法创建了TXT文件) 如果我们把这两句话保存成为.vbs的VB脚本文件，点击就会在C盘中创建一个TXT文件了。 倘若我们把第二句改为： （）.Copy （"C:\"）就可以将自身复制到C盘这个文件。本句前面是打开这个脚本文件，指明是这个程序本身，是一个完整的路径文件名。GetFile函数获得这个文件，Copy函数将这个文件复制到C盘根目录下这个文件。这么简单的两句就实现了自我复制的功能，已经具备病毒的基本特征——自我复制能力。 此类病毒往往是通过邮件传播的，在vb script中调用邮件发送功能也非常的简单，病毒往往采用的方法是向outlook中的地址薄中的邮件地址发送带有包含自身的邮件来达到传播目的，一个简单的实例如下： Set objOA= （""）（创建一个OUTLOOK应用的对象）Set objMapi= （"MAPI"）（取得MAPI名字空间）For i=1 to （遍历地址簿） Set objAddList= （i） For j=1 To objAddList. Set objMail= （0） （objAddList. AddressEntries （j））（取得收件人邮件地址 ）"你好!" （设置邮件主题，这个往往具有很大的诱惑性质）"这次给你的附件，是我的新文档！" （设置信件内容） （“c:\"）（把自己作为附件扩散出去 ） （发送邮件）NextNext Set objMapi=Nothing （清空objMapi变量，释放资源）set objOA=Nothing (清空objOA变量)这一小段代码的功能是向地址簿中的用户发送电子邮件，并将自己作为附件扩散出去。这段代码中的第一行是创建一个Outlook的对象，是必不可少的。在其下是一个循环，在循环中不断地向地址簿中的电子邮件地址发送内容相同的信件。这就是蠕虫的传播性。 由此可以看出，利用vb script编写病毒是非常容易的，这就使得此类病毒的变种繁多，破坏力极大，同时也是非常难以根除的！ 4、个人用户对蠕虫病毒的防范措施 通过上述的分析，我们可以知道，病毒并不是非常可怕的，网络蠕虫病毒对个人用户的攻击主要还是通过社会工程学，而不是利用系统漏洞！所以防范此类病毒需要注意以下几点： 1．购合适的杀毒软件！网络蠕虫病毒的发展已经使传统的杀毒软件的“文件级实时监控系统”落伍，杀毒软件必须向内存实时监控和邮件实时监控发展！另外面对防不胜防的网页病毒，也使得用户对杀毒软件的要求越来越高！在杀毒软件市场上，赛门铁克公司的norton系列杀毒软件在全球具有很大的比例！经过多项测试,norton杀毒系列软件脚本和蠕虫阻拦技术能够阻挡大部分电子邮件病毒,而且对网页病毒也有相当强的防范能力!目前国内的杀毒软件也具有了相当高的水平.像瑞星,kv系列等杀毒软件,在杀毒软件的同时整合了防火强功能,从而对蠕虫兼木马程序有很大克制作用. 2 。经常升级病毒库,杀毒软件对病毒的查杀是以病毒的特征码为依据的,而病毒每天都层出不穷,尤其是在网络时代,蠕虫病毒的传播速度快,变种多,所以必须随时更新病毒库,以便能够查杀最新的病毒! 3．提高防杀毒意识.不要轻易去点击陌生的站点，有可能里面就含有恶意代码！ 当运行IE时，点击“工具→Internet选项→安全→ Internet区域的安全级别”，把安全级别由“中”改为“高” 。、因为这一类网页主要是含有恶意代码的ActiveX或Applet、 JavaScript的网页文件 ，所以在IE设置中将ActiveX插件和控件、Java脚本等全部禁止就可以大大减少被网页恶意代码感染的几率。具体方案是：在IE窗口中点击“工具”→“Internet选项”，在弹出的对话框中选择“安全”标签，再点击“自定义级别”按钮，就会弹出“安全设置”对话框，把其中所有ActiveX插件和控件以及与Java相关全部选项选择“禁用”。但是，这样做在以后的网页浏览过程中有可能会使一些正常应用ActiveX的网站无法浏览。 4．不随意查看陌生邮件，尤其是带有附件的邮件，，由于有的病毒邮件能够利用ie和outlook的漏洞自动执行，所以计算机用户需要升级ie和outlook程序，及常用的其他应用程序！ 三、研究蠕虫的现实意义 网络蠕虫病毒作为一种互联网高速发展下的一种新型病毒，必将对网络产生巨大的危险。在防御上，已经不再是由单独的杀毒厂商所能够解决，而需要网络安全公司，系统厂商，防病毒厂商及用户共同参与，构筑全方位的防范体系！ 蠕虫和黑客技术的结合，使得对蠕虫的分析，检测和防范具有一定的难度，同时对蠕虫的网络传播性，网络流量特性建立数学模型也是有待研究的工作！
计算机蠕虫病毒论文
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摘要：随着计算机技术的飞速发展和计算机应用的日益普及，目前计算机病毒几乎已经遍及社会的各个领域，近乎家喻户晓，只要接触过计算机的都能碰上它。你说它有多恐怖，也不是。但它总也挥之不去，伴随着计算机的发展，给计算机系统带来了巨大的破坏和潜在的威胁。因此，为了确保计算机系统的安全及网络信息的安全，研究对付计算机病毒的措施已刻不容缓同时计算机病毒也在不断地推陈出新。目前，病毒已成为困扰计算机系统安全和网络发展的重要问题，各行各业中的管理部门更是要增强计算机病毒的防范意识，最大限度地减少计算机病毒所带来的危害本文将通过我切身对计算机病毒的经历来阐述本人对计算机病 毒学的认识，结合参考文献加深对计算机病毒学的理解，以达到对计算机病毒能够防患于未然及普及这方面知识关键词：计算机病毒 安全 防范 计算机病毒的主要来源： 1．搞计算机的人员和业余爱好者的恶作剧、寻开心制造出的病毒，例如像圆点一类的良性病毒。 2．软件公司及用户为保护自己的软件被非法复制而采取的报复性惩罚措施。因为他们发现对软件上锁， 不如在其中藏有病毒对非法拷贝的打击大， 这更加助长了各种病毒的传播。 3．旨在攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒----就是蓄意进行破坏。例如1987年底出现在以色列耶路撒冷西伯莱大学的犹太人病毒， 就是雇员在工作中受挫或被辞退时故意制造的。它针对性强， 破坏性大， 产生于内部， 防不胜防。 4．用于研究或有益目的而设计的程序， 由于某种原因失去控制或产生了意想不到的效果。 计算机病毒的类型及特点： 归纳一下，计算机病毒有以下几种特点：一是隐蔽性强。病毒可以在毫无察觉的情况下感染计算机而不被人察觉，等到发现时，就已经造成了严重后果。二是繁殖能力强。电脑一旦染毒，可以很快“发病”。三是传染途径广。可通过移动设备、有线和无线网络、硬件设备等多渠道自动侵入计算机中，并不断传染。四是潜伏期长。病毒可以长期潜伏在计算机系统而不发作，等达到激发条件后，就发作破坏系统。五是破坏力大。计算机病毒一旦发作，轻则干扰系统的正常运行，重则破坏磁盘数据、删除文件，甚至导致整个计算机系统的瘫痪。 计算机病毒是通过复制自身从而感染其它程序的指令代码或程序。当染毒文件运行时，病毒也随之运行并自我复制来感染其它程序。不过，良性病毒没有恶意攻击性性的代码，只占用系统的资源，让系统运行减慢。但是对大多数的恶性病毒却是携带恶意攻击性的毒码，一旦被激发，即可感染和破坏。自80年代由莫里斯编写的第一个“蠕虫”病毒程序问世以来，世界上已出现了多种不同类型的病毒。主要有以下几种主要病毒，产生了以下几种主要病毒： （一）系统病毒。系统病毒的前缀为：Win32、PE、Win95、W32、W95等。这些病毒的一般公有的特性是可以感染windows操作系统的 *.exe 和 *.dll 文件，并通过这些文件进行传播。（二）蠕虫病毒。蠕虫病毒的前缀是：Worm。这种病毒的公有特性是通过网络或者系统漏洞进行传播，很大部分的蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件，阻塞网络的特性。比如冲击波（阻塞网络），小邮差（发带毒邮件）等。 （三）木马病毒、黑客病毒。木马病毒其前缀是：Trojan，黑客病毒前缀名一般为Hack。木马病毒的公有特性是通过网络或者系统漏洞进入用户的系统并隐藏，然后向外界泄露用户的信息，而黑客病毒则有一个可视的界面，能对用户的电脑进行远程控制。木马、黑客病毒往往是成对出现的现在这两种类型都越来越趋向于整合了。 （四）脚本病毒。脚本病毒的前缀是：Script。脚本病毒的公有特性是使用脚本语言编写，通过网页进行的传播的病毒，（五）宏病毒。其实宏病毒是也是脚本病毒的一种，由于它的特殊性，因此在这里单独算成一类。宏病毒的前缀是：Macro，第二前缀是：Word、Word97、Excel、Excel97（也许还有别的）其中之一。 （六）后门病毒。后门病毒的前缀是：Backdoor。该类病毒的公有特性是通过网络传播，给系统开后门，给用户电脑带来安全隐患。（七）病毒种植程序病毒。这类病毒的公有特性是运行时会从体内释放出一个或几个新的病毒到系统目录下，由释放出来的新病毒产生破坏。（八）破坏性程序病毒。破坏性程序病毒的前缀是：Harm。这类病毒的公有特性是本身具有好看的图标来诱惑用户点击，当用户点击这类病毒时，病毒便会直接对用户计算机产生破坏。（九）玩笑病毒。玩笑病毒的前缀是：Joke。也称恶作剧病毒。这类病毒的公有特性是本身具有好看的图标来诱惑用户点击，实病毒并没有对用户电脑进行任何破坏。（十）捆绑机病毒。捆绑机病毒的前缀是：Binder。这类病毒的公有特性是病毒作者会使用特定的捆绑程序将病毒与一些应用程序如QQ、IE捆绑起来，表面上看是一个正常的文件，当用户运行这些捆绑病毒时，会表面上运行这些应用程序，然后隐藏运行捆绑在一起的病毒，从而给用户造成危害。必然，随着信息技术的日后不断发达，肯 定会产生新型的病毒。毕竟，我们知道，魔高一尺，道高一丈。本人 接触到计算机是初中那会， 伴随着计算机的认识也知道有计算机病毒 这玩意。真正受到病毒的破坏是 04 年，那时使用的是腾讯 QQ 聊天 工具，当时由于初步接触网络，防范意识相当薄弱，也可以说根本毫 无这病毒防患这方面的知识。当时病毒是通过 QQ 上的好友发送一张 图片。这时，只要你点击接受。那大小几十 KB 的文件就自动在你机 器后台执行。盗取上网帐号，造成财产的损失。然后，伴随的还有计 算机的运行缓慢等等一系列病后遗症。当时，深受其害的我，就开始 着手去关注这方面的知识。 现在回想起来， 其实那时的那病毒很简单， 防患起来更加容易。也许，这就是时间的魔力。 07 年，震惊国内的熊猫烧香病毒爆发。那时很清晰的记得正 值夏季。酷暑下，全国几百万受感染的计算机用户可谓是深受其害。 当然，我也正切身感受到了此病毒的危害。可爱却可恨的熊猫手持三 根燃烧的香做拜姿于桌面每个图标处。整个系统运行的极其缓慢。对 于我这种普通的网民而言危害到此为止。可是，对于众多商业用户及企事业单位用户就非常之杀伤了。造成了巨大财产损失。 因此，我更加去关注了并简单学习了计算机病毒这方面的知 识。 通过对这方面的兴趣爱好，我了解到，本人所遭受的病毒只 是计算机病毒传播途径的其中一种：通过网络 这种传染扩散极快, 能在很短时间内传遍网络上的机器。 随着 Internet 的风靡，给病毒的传播又增加了新的途径，它的发 展使病毒可能成为灾难， 病毒的传播更迅速， 反病毒的任务更加艰巨。 Internet 带来两种不同的安全威胁，一种威胁来自文件下载，这些被 浏览的或是被下载的文件可能存在病毒。另一种威胁来自电子邮件。 大多数 Internet 邮件系统提供了在网络间传送附带格式化文档邮件的 功能，因此，遭受病毒的文档或文件就可能通过网关和邮件服务器涌 入企业网络。网络使用的简易性和开放性使得这种威胁越来越严重。 现在，我们还知道计算机病毒传播的途径还有以下几种：通过 软盘 通过使用外界被感染的软盘, 例如, 不同渠道来的系统盘、 来历不 明的软件、 游戏盘等是最普遍的传染途径。 由于使用带有病毒的软盘, 使机器感染病毒发病, 并传染给未被感染的“干净”的软盘。大量的软 盘交换, 合法或非法的程序拷贝, 不加控制地随便在机器上使用各种 软件造成了病毒感染、泛滥蔓延的温床。 通过硬盘传染也是重要的渠道, 由于带有病毒机器移到其它地方使 用、维修等, 将干净的软盘传染并再扩散。 通过光盘 因为光盘容量大，存储了海量的可执行文件，大量的病毒就有可 能藏身于光盘，对只读式光盘，不能进行写操作，因此光盘上的病毒 不能清除。以谋利为目的非法盗版软件的制作过程中，不可能为病毒 防护担负专门责任， 也决不会有真正可靠可行的技术保障避免病毒的 传入、传染、流行和扩散。当前，盗版光盘的泛滥给病毒的传播带来 了很大的便利。 其次，我了解到病毒是木马在计算机领域中，它是一种基于远程控制的黑客工具，具有隐蔽性和非授权性的特点。 所谓隐蔽性是指木马的设计者为了防止木马被发现，会采用多种手段隐藏木马，这样服务端即使发现感染了木马，由于不能确定其具体位置，往往只能望“马”兴叹。 所谓非授权性是指一旦控制端与服务端连接后，控制端将享有服务端的大部分操作权限，包括修改文件，修改注册表，控制鼠标，键盘等等，而这些权力并不是服务端赋予的，而是通过木马程序窃取的。 从木马的发展来看，基本上可以分为两个阶段。 最初网络还处于以UNIX平台为主的时期，木马就产生了，当时的木马程序的功能相对简单，往往是将一段程序嵌入到系统文件中，用跳转指令来执行一些木马的功能，在这个时期木马的设计者和使用者大都是些技术人员，必须具备相当的网络和编程知识。 而后随着WINDOWS平台的日益普及，一些基于图形操作的木马程序出现了，用户界面的改善，使使用者不用懂太多的专业知识就可以熟练的操作木马，相对的木马入侵事件也频繁出现，而且由于这个时期木马的功能已日趋完善，因此对服务端的破坏也更大了。所以木马发展到今天，已经无所不用其极，一旦被木马控制，你的电脑将毫无秘密可言。 鉴于此，我总结了一下几点需要注意的： 1. 建立良好的安全习惯 例如：对一些来历不明的邮件及附件不要打开，不要上一些不太 了解的网站、不要执行从 Internet 下载后未经杀毒处理的软件等， 这些必要的习惯会使您的计算机更安全。 2. 关闭或删除系统中不需要的服务 默认情况下，许多操作系统会安装一些辅助服务，如 FTP 客户 端、Telnet 和 Web 服务器。这些服务为攻击者提供了方便，而又 对用户没有太大用处， 如果删除它们， 就能大大减少被攻击的可能性。 3. 经常升级安全补丁 据统计，有 80%的网络病毒是通过系统安全漏洞进行传播的， 象蠕虫王、冲击波、震荡波等，所以我们应该定期到微软网站去下载 最新的安全补丁，以防范未然。4. 使用复杂的密码 有许多网络病毒就是通过猜测简单密码的方式攻击系统的， 因此 使用复杂的密码，将会大大提高计算机的安全系数。 5. 迅速隔离受感染的计算机 当您的计算机发现病毒或异常时应立刻断网， 以防止计算机受到 更多的感染，或者成为传播源，再次感染其它计算机。 6. 了解一些病毒知识 这样就可以及时发现新病毒并采取相应措施， 在关键时刻使自己 的计算机免受病毒破坏。如果能了解一些注册表知识，就可以定期看 一看注册表的自启动项是否有可疑键值;如果了解一些内存知识，就 可以经常看看内存中是否有可疑程序。 7. 最好安装专业的杀毒软件进行全面监控 在病毒日益增多的今天，使用杀毒软件进行防毒，是越来越经济 的选择，不过用户在安装了反病毒软件之后，应该经常进行升级、将 一些主要监控经常打开(如邮件监控)、 内存监控等、 遇到问题要上报， 这样才能真正保障计算机的安全。 8. 用户还应该安装个人防火墙软件进行防黑 由于网络的发展，用户电脑面临的黑客攻击问题也越来越严 重，许多网络病毒都采用了黑客的方法来攻击用户电脑，因此，用户 还应该安装个人防火墙软件，将安全级别设为中、高，这样才能有效 地防止网络上的黑客攻击。小结：四、结束语 通过上文本人结合自身于计算机使用经历，感怀计算机病小结毒。这就是信息技术的发展所带来的切身感受。继而得知以后的路还 很长，我们必须不断努力学习，不断与计算机病毒做斗争。相信未来 的计算机病毒会更加厉害，防不胜防。但是，更加相信邪不胜正，总 有解决它的办法。尽管现在的病毒种类各种各样，杀毒软件也比较先进。但病毒的更新，换代速度也非常之快，我们不要掉以轻心。要树立良好的安全意识，才能在计算机病毒的防护方面做到尽量避免损失。
【我试下 ，O(∩_∩)O~，还请多指教】提纲一，计算机病毒的产生（分为 1， 2 3 点，第二点分为1 2 3 4小点）二，计算机病毒的特征（分五小点a b c d e）三，计算机病毒的种类（无害型，无危险型，危险型，非常危险型）四，计算机病毒介绍（熊猫烧香，红色代码）五，坚决抵制病毒，共创安全网络《计算机病毒论文》一，计算机病毒的产生新的计算机病毒在世界范围内不断出现，传播速度之快和扩散之广，其原因决不是偶然的，除了与计算机应用环境等外部原因有关以外，主要是由计算机系统的内部原因所决定的1．计算机系统自身的缺陷计算机系统及其网络是一个结构庞大复杂的人机系统，分布地域广，涉及的系统内部因素及环境复杂。这无论在物理上还是在使用环境上都难以严格地统一标准、协议、控制、管理和监督。2．人为的因素计算机病毒是一段人为制造的程序。可以认为，病毒由以下几个原因产生：①某些人为表现自己的聪明才智，自认为手段高明，编制了一些具有较高技巧，但破坏性不大的病毒；②某些入偏离社会、法律或道德，以编制病毒来表示不满；③某些人因受挫折，存有疯狂的报复心理，设计出一些破坏性极强的病毒，造成针对性的破坏；④在美国等发达国家，计算机深入家庭，现在的青年一代被称作“在计算机中泡大”的一代，他们了解计算机，以编制并广泛传播病毒程序为乐，他们非法进入网络，以破获网络口令，窃取秘密资料为荣，这都给计算机系统带来了不安定因素；3．计算机法制不健全各国现有的法律和规定大都是在计算机“病毒’尚未肆虐和泛滥之前制定的，所以法律和规定中“病毒”均没有作为计算机犯罪而制定应有的处治条款，因此各国开始研究和制定或修走已有的计算机法规。二，计算机病毒的特征（a） 自我复制的能力。它可以隐藏在合法程序内部，随着人们的操作不断地进行自我复制。（b） 它具有潜在的破坏力。系统被病毒感染后，病毒一般不即时发作，而是潜藏在系统中，等条件成熟后，便会发作，给系统带来严重的破坏。（c） 它只能由人为编制而成。计算机病毒不可能随机自然产生，也不可能由编程失误造成。（d） 它只能破坏系统程序，不可能损坏硬件设备。（e） 它具有可传染性，并借助非法拷贝进行这种传染。三，计算机病毒的种类根据病毒破坏的能力可划分为以下几种：无害型除了传染时减少磁盘的可用空间外，对系统没有其它影响。无危险型这类病毒仅仅是减少内存、显示图像、发出声音及同类音响。危险型，这类病毒在计算机系统操作中造成严重的错误。非常危险型这类病毒删除程序、破坏数据、清除系统内存区和操作系统中重要的信息。这些病毒对系统造成的危害，并不是本身的算法中存在危险的调用，而是当它们传染时会引起无法预料的和灾难性的破坏。由病毒引起其它的程序产生的错误也会破坏文件和扇区，这些病毒也按照他们引起的破坏能力划分。一些现在的无害型病毒也可能会对新版的DOS、Windows和其它操作系统造成破坏。例如：在早期的病毒中，有一个“Denzuk”病毒在360K磁盘上很好的工作，不会造成任何破坏，但是在后来的高密度软盘上却能引起大量的数据丢失。下面着重介绍一两种病毒。【熊猫烧香】其实是一种蠕虫病毒的变种，而且是经过多次变种而来的。尼姆亚变种W()，由于中毒电脑的可执行文件会出现“熊猫烧香”图案，所以也被称为“熊猫烧香”病毒。用户电脑中毒后可能会出现蓝屏、频繁重启以及系统硬盘中数据文件被破坏等现象。同时，该病毒的某些变种可以通过局域网进行传播，进而感染局域网内所有计算机系统，最终导致企业局域网瘫痪，无法正常使用，它能感染系统中exe，com，pif，src，html，asp等文件，它还能中止大量的反病毒软件进程并且会删除扩展名为gho的文件，该文件是一系统备份工具GHOST的备份文件，使用户的系统备份文件丢失。被感染的用户系统中所有.exe可执行文件全部被改成熊猫举着三根香的模样。病毒会删除扩展名为gho的文件，使用户无法使用ghost软件恢复操作系统。“熊猫烧香”感染系统的.exe .com. .文件，添加病毒网址，导致用户一打开这些网页文件，IE就会自动连接到指定的病毒网址中下载病毒。在硬盘各个分区下生成文件和，可以通过U盘和移动硬盘等方式进行传播，并且利用Windows系统的自动播放功能来运行，搜索硬盘中的.exe可执行文件并感染，感染后的文件图标变成“熊猫烧香”图案。“熊猫烧香”还可以通过共享文件夹、系统弱口令等多种方式进行传播。该病毒会在中毒电脑中所有的网页文件尾部添加病毒代码。一些网站编辑人员的电脑如果被该病毒感染，上传网页到网站后，就会导致用户浏览这些网站时也被病毒感染。据悉，多家著名网站已经遭到此类攻击，而相继被植入病毒。由于这些网站的浏览量非常大，致使“熊猫烧香”病毒的感染范围非常广，中毒企业和政府机构已经超过千家，其中不乏金融、税务、能源等关系到国计民生的重要单位。江苏等地区成为“熊猫烧香”重灾区。这是中国近些年来，发生比较严重的一次蠕虫病毒发作。影响较多公司，造成较大的损失。且对于一些疏于防范的用户来说，该病毒导致较为严重的损失。由于此病毒可以盗取用户名与密码，因此，带有明显的牟利目的。所以，作者才有可能将此病毒当作商品出售，与一般的病毒制作者只是自娱自乐、或显示威力、或炫耀技术有很大的不同。另，制作者李俊在被捕后，在公安的监视下，又在编写解毒软件。红色代码 面对“美丽莎”、“爱虫”等蠕虫病毒，媒体曾经大喊“狼来了”，然而人们感觉好像什么也没有发生———但是这次确实是真实的。红色代码II是大规模破坏和信息丢失的一个开始，而这种程度是我们前所未见的。对于我们所依赖的互联网结构而言，这是第一次重大的威胁—— 红色代码及其变异的危害7月16日，首例红色代码病毒被发现，8月4日红色代码Ⅱ又被发现，它是原始红色代码蠕虫的变异，这些蠕虫病毒都是利用“缓存溢出”对其它网络服务器进行传播。红色代码及其变异红色代码Ⅰ和红色代码Ⅱ均是恶意程序，它们均可通过公用索引服务漏洞感染MicrosoftIISWeb服务器，并试图随机繁殖到其它MicrosoftIIS服务器上。最初原始的红色代码带有一个有效负载曾致使美国白宫网站服务器服务中断。红色代码Ⅱ比原来的红色代码I危险得多，因为它安装了通路可使任何人远程接入服务器并使用管理员权限执行命令，且行踪无法确定。红色代码Ⅱ带有不同的有效负载，它允许黑客远程监控网站服务器。来自主要网络安全厂商———赛门铁克公司的安全响应中心的全球请求救援信号表明，大量的网站服务器（IIS）受到了感染。这进一步说明，红色代码Ⅱ的危害性很强。令人恐怖的是，人们还发现这种蠕虫代码程序如此成功：一旦受到感染，人们只需扫描计算机的80端口就能发现大量危及安全的文件包，而无需已公布的病毒列表。尽管红色代码的危害性令人恐惧，但仍未引起舆论的深层重视。值得注意的是，由于前一段时间媒体的报道并没有深层剖析原始红色代码蠕虫及其变异间的区别，媒体对报道这类病毒的深度也不够，这可能会使用户有一种已经安全的错觉，使得他们集中精力对付红色代码变种的劲头减弱，但是这种变异的危险性远远大于原始蠕虫。如果用户没有对其WindowsNT或Windows2000服务器进行完全评估，它们可能更容易被入侵，从而导致瘫痪。这些Web服务器有良好的带宽，我们可以想象分布的服务机构中断会对带宽造成多么恶劣的影响。而且这些Web服务器与其它重要的系统如信用卡交易服务器和秘密文件等也有潜在的依赖关系，这将危及其它机器的安全。还要明确的是，一个易被红色代码攻击的系统不一定是运行之中的IIS。客户必须了解，当一个标准操作环境安装网站服务器时，微软操作环境默认安装，这一系统也因此容易受蠕虫攻击。除非用户明确设定关掉此类服务，或命令不初始安装IIS。测定一台服务器是否容易被攻击的唯一办法是评估其是否安装了IIS，假如是的话，最好采用修补方法或移开IIS予以补救。红色代码可怕的原因揭秘受红色代码Ⅱ感染的成百上千台机器都在互联网上做过广告，这使得黑客很容易就能得到大批受感染的机器名单，然后远程登陆到这些机器上，得到一个命令提示符，随后黑客便可在这些机器上任意执行所需命令了。此时，黑客极有可能利用这次机会来全面替代这些文件包。他们可能会使用自动录入工具退出并安装根源工具包（root包），发布拒绝服务代理到易感染红色代码的文件包，并对它们进行修改。实现这些非常简单，红色代码Ⅱ文件包宣布它们是易于攻入的，黑客不需要非法进入，他只需远程登录该进程并获得一个命令提示符，那么他便可为所欲为。所有这些黑客都可以用自己的电脑就能帮他完成———不断连接到存在安全隐患的文件包，安装根源工具包，进行修改，然后转向另一台机器。黑客可以堆积上千个根源文件包，每一个进程都是一个分布式的“拒绝服务”代理。一组300至500个分布式“拒绝服务”代理足以使一个大型互联网站点瘫痪。通常情况会看到黑客每次可以攻击10，000或更多的服务代理，这就意味着黑客可以使互联网的主要部分如ISP、主要供应商和多重互联网电子商务站点同时瘫痪。由此可见，红色代码的真正危害在于单个流窜的黑客。拿暴动作为比喻，暴动中群众的心理是，一旦暴动展开，都想参与进去，因为人们可以用他自己以往不能独立采取的方式做想做的事情。有了红色代码Ⅱ蠕虫病毒，黑客会更加厚颜无耻，他们可以对更多的机器直接取得控制，因为文件包已经是易于攻入的了，并且被红色代码Ⅱ蠕虫病毒暴露在那里，安装根源工具包和拥有这些文件包也不再感觉是违背伦理的。总而言之，他们不用“破门而入”，只是“进入”而已。因为最艰苦的部分已经由蠕虫病毒完成了。而对防范者而言，一般用户都感觉旁若无人，因为我们所有的注意力都放在蠕虫病毒上，而没有放在到处流窜安装root包的单个黑客上。可以说，面对“美丽莎”、“爱虫”等蠕虫病毒，媒体曾经大喊“狼来了”，然而什么也没有发生———但是这次确实是真实的。红色代码II是大规模破坏和信息丢失的一个开始，而这种破坏程度是我们前所未见的。这对于我们所依赖的互联网结构而言，堪称是第一次重大的打击。如何解除红色代码的武装现在，广大的受害者都陷于未能对这些成百上千台机器进行修补而是进行操作系统重新安装的尴尬境地。此时受害者还不知道自己的机器上运行着什么。他们面临的选择只有两种：要么重新安装操作系统并进行修补；要么进行非常详尽的分析并安装补丁。但是是否我们肯定必须要这么做吗？修补这些文件包需要花费多长的时间？这样做的意义何在……这些问题烦之又烦。任何处身在互联网环境中并享受服务的人都有责任采取合理的步骤来保护他们的系统，确保各种基础设施的完好以及开销的合理。网络安全专家赛门铁克主张使用最佳实施方案作为控制风险的最有效途径。这意味着您的系统要与一整套基于80－20规则被验证后的系统设置保持统一。无论其是否通过最佳标准的审核，或是在实际设置过程中参照其它标准，每一个构造项目都会有一个业务成本。这也是80－20规则为何显得格外重要的原因，因为它能够识别一个系统所需的最重要转变是什么，比如说赛门铁克的ESM最佳实施策略。它将着重审核最关键的能够为您的安全投入带来收益的系统设置。80－20规则对于信息安全十分适用，它强调了您系统中80％危及安全的问题有20％来自于您系统的不合理构造。用学术的语言来说，这意味着保证补丁的及时更新、消除不必要的服务，以及使用强大的密码。对于消除红色代码病毒的举措方面，安全厂商大都是在病毒发作后，才开始对其围追堵截。与之相反的是只有赛门铁克一家在2001年6月20日发布了EnterpriseSecu�rityManager（ESM）可对IIS弱点做风险管理，利用它可阻止红色代码蠕虫。由于ESM的发布几乎正是在红色病毒被发现前一个月（在7／16／01），这使得ESM的用户能够在6月———红色蠕虫通过网络传播之前就可以评估和修补他们的系统而最终逃过了一劫。红色代码只是互联网威胁的一个开始，但是否每一次都能有厂商未雨绸缪推出最新产品，是否用户都能对即将到来的重大威胁保持高度警惕而提前防范，这就需要用户与厂商共同努力。四，坚决抵制病毒，共创安全网络自人类诞生的那一刻起，人类便拥有了一项本能的思想——欲望。起初，人类为了满足自己的生存欲望，便残杀了一些不属于同类的生命；接着，人类在满足自己生活的欲望后，便想着去建立自己的势力、拥有自己的土地，从而引发了一场又一场的战争；人类在拥有了自己的土地和钱财后，便对身心上的享受产生了兴趣，从而推进了科技的发展...随着经济的日益发展、科技取得的极大成就，人类在属于自己的世界里便开始得不到满足，从而便创造了另一个空间——网络。经历过这个空间内的各种风雨，才渐渐感觉到文明、道德的重要，只有让所有游览者共同维护空间内的安宁，共同创造空间内的诚信，才能在满足自己欲望的同时也促进社会的快速发展。网络文明，你我共创。
随着计算机的应用与推广,计算机技术已经渗透到社会的各个领域,与此同时,计算机的安全问题也显得越来越突出。据国外统计,计算机病毒以10种/周的速度递增,另据我国公安部统计,国内以4至6种/月的速度递增。因此为了确保计算机能够安全工作,计算机病毒的防范工作,已经迫在眉睫。从计算机病毒的定义入手,以下是我为大家精心准备的：浅谈计算机病毒相关论文。内容仅供参考，欢迎阅读!
浅谈计算机病毒全文如下：
摘要: 本文将从计算机病毒的研究背景、计算机病毒的定义、特征、型别以及防治方面进行简单的分析和探讨。
关键词: 计算机病毒防治措施
一、计算机病毒的含义
关于计算机病毒的定义,目前国内外有各种各样的定义,但在《中华人民共和国计算机系统安全保护条例》中对病毒是这样定义的:“编制或在计算机程式中插入的破坏计算机功能或者资料,影响计算机使用,并且能够自我复制的一组计算机指令或者程式程式码”。因此,像炸弹、蠕虫、熊猫烧香等均可称为计算机病毒。
二、计算机病毒的特征
①感染性。计算机病毒的感染性也称为寄生性,是指计算机病毒程式嵌入到宿主程式中,依赖于宿主程式的执行而生成的特性。计算机病毒的感染性是计算机病毒的根本属性,是判断一个程式是否为病毒程式的主要依据。
②隐蔽性。隐蔽性是计算机病毒的基本特征之一。从计算机病毒隐藏的位置来看,不同的病毒隐藏在不同的位置,有的隐藏在扇区中,有的则以隐藏档案的形式出现,让人防不胜防。
③潜伏性。计算机病毒的潜伏性是指其具有依附于其他媒体而寄生的能力,通过修改其他程式而把自身的复制体嵌入到其他程式或者磁碟的引导区甚至硬碟的主引导区中寄生。
④可触发性。计算机病毒一般都具有一个触发条件:或者触发其感染,即在一定的条件下启用一个病毒的感染机制使之进行感染;或者触发其发作,即在一定的条件下启用病毒的表现攻击破坏部分。
⑤衍生性。计算机病毒的衍生性是指计算机病毒的制造者依据个人的主观愿望,对某一个已知病毒程式进行修改而衍生出另外一中或多种来源于同一种病毒,而又不同于源病毒程式的病毒程式,即源病毒程式的变种。这也许就是病毒种类繁多、复杂的原因之一。
⑥破坏性。计算机病毒的破坏性取决于计算机病毒制造者的目的和水平,它可以直接破坏计算机资料资讯、抢占系统资源、影响计算机执行速度以及对计算机硬体构成破坏等。正是由于计算机病毒可怕的破坏性才使得计算机病毒令人如此恐怖。
三、计算机病毒的型别
①引导区病毒。引导区病毒隐藏在硬碟或软盘的引导区,当计算机从感染了引导区病毒的硬碟或软盘启动,或当计算机从受感染的软盘里读取资料时,引导区病毒就开始发作。
②档案型病毒。档案型病毒寄生在其他档案中,常常通过对病毒的编码加密或是使用其他技术来隐藏自己。
③指令码病毒。指令码病毒依赖一种特殊的指令码语言来起作用,同时需要主软体或是应用环境能够正确地识别和翻译这种指令码语言中巢状的命令。
④“特洛伊木马”程式。特洛伊木马程式比起其他各种恶意的软体来说都更加了解使用者的心里状态――这种程式的创作者用在怎么样使执行特洛伊木马程式的功夫可能和他们创作木马的时间一样多。
四、计算机病毒的发展趋势
传统的计算机病毒是指利用网路进行传播的一类病毒的总称。而现在网路时代的计算机病毒,已经不是如此单纯的一个概念,它被溶进了更多的东西。如今的计算机病毒是指以网路为平台,对电脑保安产生安全的所有程式的总和。
①“间谍”式木马病毒出现。如果说传统木马病毒是个的话,那么现在的木马病毒则更像一个活生生的间谍。如今“间谍”式木马病毒一般是指利用系统漏洞进入使用者的计算机系统,通过修改登录档自动启动,执行时故意不被察觉,将使用者计算机系统中的所有资讯都暴露在网路中的病毒程式。
②可以自我完善的蠕虫病毒出现。如今的蠕虫病毒除了利用网路缺陷外,更多地利用了一些新的人技术。如:“密码”病毒是利用人们的好奇心理,诱使使用者来主动执行病毒,等等。
③黑客程式。随着网路的发展与人们日益增长的安全需求,必须重新来审视黑客程式。黑客程式一般都有攻击性,它会利用漏洞在远端控制计算机,甚至直接破坏计算机。黑客程式会与木马程式相结合,对电脑保安构成威胁,所以黑客程式也是一种计算机病毒。
总之,现在的计算机病毒都呈现出隐蔽性、欺性等复杂的特点,让人们在毫无警觉的情况下使计算机系统遭到破坏。
五、计算机病毒的预防措施
①引导型病毒的预防。引导性病毒一般在启动计算机时,优先获得控制权,强占记忆体。通常情况下,只要不用软盘或者只用“干净的”软盘启动系统,是不会染上引导型病毒的。对软盘进行防写,则可以很好地保护软盘不被非法写入,从而不被感染上启动型病毒。
②档案型病毒的预防。档案型病毒的预防方法是在源程式中增加自检及清楚病毒的功能。这种方法可以使得可执行档案从一生成就具有抗病毒的能力,从而可以保证可执行档案的干净。自检清除功能部分和可执行档案的其他档案融为一体,不会和程式的其他功能冲突,也使得病毒制造者无法造出针对性的病毒来。可执行档案染不上病毒,档案型病毒就无法传播了。
③个性化的预防措施。计算机病毒的感染总是带有普遍性的或大众化的,以使计算机病毒范围尽可能的广,所以有时一些个性化的处理可能对计算机病毒的预防或者免疫具有非常好的效果。
④加强IT行业从业人员的职业道德教育。关于计算机病毒的防治,除了从技术层面来加以维护和防治外,加强对计算机从业人员的职业道德教育显得也极其重要。
⑤完善计算机病毒防治方面的法律法规。在加强对计算机行业高智商从业人员进行道德教育的同时,也应该完善计算机病毒防治方面的相关法律法规,充分发挥法律法规的约束作用。
⑥加强国际交流与合作。在经济全球化的巨集观背景下,计算机网路世界早已融为一体,跨国进行计算机病毒攻击也已出现。为此,世界各国要本着维护计算机网路安全执行的高度,加强交流与合作,共同打击计算机病毒犯罪。
六、结语
研究计算机病毒与预防有利于我们正确认识、感知、防范计算机病毒的攻击,以保护计算机网路安全,使得计算机网路真正发挥其积极的作用,促进人类经济、文化、军事和社会活动的健康。
参考文献:
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昆虫仿生研究的论文
观赏昆虫学的研究感想摘 要：本文是作者对观赏昆虫和观赏昆虫学课程内容的介绍以及作者对于观赏昆虫学课程的感想。同时也简要介绍了观赏昆虫学的研究方法、昆虫的采集与捕捉及标本制作等方面的内容。 关键词：观赏昆虫、观赏昆虫学、感想、昆虫资源、采集昆虫在我国，观赏昆虫有着十分悠久的历史，早在唐代就已有了蓄养蟋蟀、听鸣观斗的活动。而历代文人墨客也似乎对这些小虫有着特别的偏爱，吟诗作画常以昆虫为对象，留下不少传世佳作。人们以虫寄情，以情赏虫，充分展现了中华氏族特有的浪漫与博爱，形成了中国独特的虫文化。近年来，随着人民物质生活水平的提高，文化活动日趋丰富多彩，观赏昆虫这一活动越来越受到人们的欢迎和喜爱。鉴于此，我们尝试将民间观赏昆虫的经验总结与现代科学理论相结合，写成本文，目的是使大家对观赏昆虫有个基本了解，并通过观赏昆虫的活动增加知识、开阔视野、陶冶性情，充分领略大自然的奇妙。一、观赏昆虫学课程简介我们学校的观赏昆虫学课程由生物安全科学技术学院开设，肖铁光教授主讲。这是一门选修的课程。为30个学时。使用教材为中国农业出版社出版的《观赏昆虫大全》一书。课程全部采用多媒体教学，课程安排中除在教室上课外，还有两个学时的参观校标本馆。课程结束后，学生须上交10只捕捉的昆虫作为标本。课程由有趣的昆虫外部结构、错综复杂的昆虫体内世界、昆虫的生物学、观赏昆虫的分类、昆虫疾病、昆虫人工饲料、虫—食品、药品、毒品、虫文化赏趣、方寸之中话昆虫、空中“骄龙”—蜻蜓、乡谣俱乐部—鸣虫、忠勇无敌大将军—蟋蟀、大自然的舞姬― 蝴蝶、独角仙、田园番独特景观。台湾开发的“虎山溪观萤”,日本每年6月上旬举办的“萤火虫祭”,吸引了众多游客。也可在宾馆、舞厅等娱乐场所,集萤火虫于特制的玻璃瓶中,当娱乐达到高潮时,突然断电,释放萤火虫,萤光闪闪,似流线舞动,另是一番景象。中国人对昆虫鸣声的注意和欣赏已有2000多年的历史了,在唐朝前的很长一段时期,人们仅仅是欣赏各种野外昆虫优美动听的鸣声。从唐朝开始,人们则将鸣虫作为宠物蓄养在各种笼器内,以便随时随地聆听这一独特的音乐。在蓄养鸣虫的过程中,人们发现有几种蟋蟀不仅善鸣,而且好斗,从此斗蟋便成了一项相当普遍的娱乐活动。如果将这些善鸣、好斗昆虫,集中饲养,适时对外开放,使人们在工作之余,细细倾听这一独特的虫国乐章或观看斗蟋的激烈场面,将是又一奇妙享受。昆虫不仅与人类的衣、食、住、行密切相关,而且与人们的精神生活休戚相关,从文字到语言,从神话到传说,从绘画到诗篇,从战争到政治,从恋爱到婚姻,从娱乐到破案,从邮票到服装,从塔碑到航天……几乎无处不有昆虫的身影,无处不渗透着与之相关的知识。如果能建一处昆虫馆,聚昆虫趣味、知识于一室,将会拓宽人们的知识视野,激发人们热爱大自然的情操。观赏昆虫能给人以美感，可供赏玩、娱乐以增添生活情趣，开阔视野，陶冶性情，从而有益于身心健康。观赏昆虫还有益于增加人们对自然资源的保护意识，维护生态平衡，保护昆虫多样性，特别是对珍稀、濒危资源昆虫的保护和合理开发利用，并使之产生较大的经济效益。（三）开发和利用中存在的问题目前群众对观赏昆虫资源尚缺乏一定知识，对昆虫的乱捕滥杀或以商业经销标本为目的大最捕采屡有发生，造成观赏昆虫资源的严重破坏。所以在观赏昆虫活动中，应有正确的娱乐观;合理适度开发利用观赏资源昆虫，开发与保护并重，以保护促开发，使观赏昆虫这类自然资源更好地为人类服务。八、湖南农业大学昆虫标本馆湖南农业大学昆虫标本馆兴建于2001年，原址在老图书馆三楼，只有80余平方米，馆藏标本多为农业害虫。随着学校规模的扩大，为了满足教学与科研的需要，后来在老图书馆一楼扩建了新馆，现已形成占地面积140多平方米，馆藏昆虫20余万只，包括昆虫世界、蝴蝶王国、多媒体放映厅三大场馆在内的综合性科普教育基地。标本馆自建成以来，先后接待了包括长沙市教育局等20多个团体在内的数以万计的校内外人士参观、访问和学习，在校学生的参观人次更是难以胜数。曾先后受到湖南卫视、湖南经视、湖南教育频道、经贸频道以及东方新报等多家大型媒体的关注、报道，并于2004年被授予“湖南省科普教育基地”称号。昆虫馆场馆面积158㎡，馆藏标本20多万号。 静态昆虫展出标本1700多种，8000余号，其中数目较多的有鞘翅目39个科；鳞翅目38个科；膜翅目31个科；同翅目14个科；半翅目12个科；晴蜒目9个科；双翅目8个科；直翅目6个科；等翅目1个科；螳螂目1个科；革翅目1个科；脉翅目1个科；拈翅目1个科等。以教学、科研为主，对校内外各界人士免费开放。建馆以来，在为教学科研提供支持的同时，也为昆虫爱好者进行经验交流提供了场所，激发了参观者热爱昆虫，研究昆虫的热情，在加强广大学生自然观、生态观宣传教育方面发挥了积极作用。后期开展的昆虫知识讲座更是吸引了众多人员前来参观学习，人们在参与欣赏昆虫艺术展（蝶画、翅画、蝴蝶工艺品）当中，开阔了视野，陶冶了情操。现在，新的昆虫标本馆正在建设中，我们观赏昆虫学课程的同学们有幸作为第一批人员参观了新的标本馆。首先我们来到了位于老图书馆一楼的肖铁光老师的昆虫标本制作室，这里制作出来的标本正在源源不断的向新标本馆迁移。新的标本馆位于文渊阁的四楼，同在四楼的还有我们学校的动物标本馆、土壤和岩石标本馆。昆虫馆的新馆实际上是原来农业生物图书书库，不过现在经过装修后已经焕然一新，新馆的面积更大，展位更多，因为还在建设中，许多标本还没有摆上展台，但是单单就摆上展台的这些标本来说，就已经让我们连声惊叹了。希望还有机会去参观！九、结束语我的论文不长，简单的介绍了许多关于昆虫和观赏昆虫的知识，希望大家在读后能够增长一下对观赏昆虫的认识。学了这门课，收获很多，可不仅仅是弄清了一个区别而已，只是不知该怎么说。湖南观赏昆虫资源丰富,应在做好开发利用的宣传、教育工作的基础上,加强管理,科学规划,在保护的前提下合理地加以利用,并在利用的同时尽可能加以保护,以保证湖南观赏昆虫资源的可持续利用。参考文献 [1] 王音 周序国.《观赏昆虫大全》[M]，北京：中国农业出版社，1996[2] 李鹏翔.观赏昆虫[J]. 科学大众(中学版)，2001年12期[3] 龙中伟. 观赏昆虫采捕加工法[J]. 农村新技术，2000年06期[4] 郑立军 靳桂敏 杨新廷;. 观赏昆虫刍议[J]. 野生动物，2001年03期[5] 吴福泉. 观赏昆虫资源的开发利用[J]. 广东蚕业，1999年03期[6] 朱巽. 湖南观赏昆虫资源的利用研究[J]. 湖南第一师范学报，2007年04期[7] 高卫红. 另类宠物欣赏——观赏昆虫[J]. 畜牧兽医科技信息，2004年06期
苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 【人类仿生由来已久】 自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。 鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。 以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试，可以认为是人类仿生的先驱，也是仿生学的萌芽。 生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。因此，声音是生物赖以生存的一种重要信息。意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫，但是堵塞蝙蝠的双耳后，它们在黑暗中就寸步难行了。面对这些事实，帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结论：蝙蝠能用耳朵“看东西”。第一次世界大战结束后，1920年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。遗憾的是，哈台的提示并未引起人们的重视，而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。直到1983年采用了电子测量器，才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。 另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后，人们经过长期反复的实践，终于在1903年发明了飞机，使人类实现了飞上天空的梦想。由于不断改进，30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类，显示了人类的智慧和才能。但是在继续研制飞行更快更高的飞机时，设计师又碰到了一个难题，就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时，机翼发生有害的振动，飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至使机翼折断，造成飞机坠落，许多试飞的飞行员因而丧生。飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象，经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置，这样就把有害的振动消除了。可是，昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了，它们也毫不例外地受到颤振的危害，经过长期的进化，昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害，这与设计师高超的发明何等相似。假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用，获得有益于解决颤振的设计思想，就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。面对蜻蜓翅膀的翼眼，飞机设计师大有相见恨晚之感！ 以上这三个事例发人深省，也使人们受到了很大启发。早在地球上出现人类之前，各种生物已在大自然中生活了亿万年，在它们为生存而斗争的长期进化中，获得了与大自然相适应的能力。生物学的研究可以说明，生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制，使它们具备了适应内外环境变化的能力。生物界具有许多卓有成效的本领。如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等，显示出许多机器所不可比拟的优越之处。生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。 【连接生物与技术的桥梁】 自从瓦特（James Watt，1736～1819）在1782年发明蒸汽机以后，人们在生产斗争中获得了强大的动力。在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题，从而引起了第一次工业革命，各式各样的机器如雨后春笋般的出现，工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能，使人们从繁重的体力劳动解脱出来。随着技术的发展，人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。 20世纪40年代电子计算机的问世，更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富，它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息，使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来，使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力，它们准确地调整、控制着生产程序，使产品规格精确。但是，自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的，这就使它的控制能力具有很大的局限性。自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力，如果发生任何意外的情况，自动装置就要停止工作，甚至发生意外事故，这就是自动装置本身所具有的严重缺点。要克服这种缺点，无非是使机器各部件之间，机器与环境之间能够“通讯”，也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。要解决这一难题，在工程技术中就要解决如何接受、转换。利用和控制信息的问题。因此，信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。如何解决这个矛盾呢？生物界给人类提供了有益的启示。 人类要从生物系统中获得启示，首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。1940年出现的调节理论，将生物与机器在一般意义上进行对比。到1944年，一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。在这样的认识基础上，1947年，一个新的学科——控制论产生了。 控制论（Cybernetics)是从希腊文而来，原意是“掌舵人”。按照控制论的创始人之一维纳（Norbef Wiener,1894～1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。虽然这个定义过于简单，仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题，但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。 控制论的基本观点认为，动物（尤其是人）与机器（包括各种通讯、控制、计算的自动化装置）之间有一定的共体，也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。根据控制论研究表明，各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常，取决于信息运 行过程的正常。所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。从信息的观点来看，控制系统就是一部信息通道的网络或体系。机器与生物体内的控制系统有许多共同之处，于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣，并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。因此，控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。 生物体和机器之间确实有很明显的相似之处，这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。由简单的单细胞到复杂的器官系统（如神经系统）都存在着各种调节和自动控制的生理过程。我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器，和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。也可以把生物体比作一个自动化的工厂，它的各项功能都遵循着力学的定律；它的各种结构协调地进行工作；它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应，而且能像自动控制一样，借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。控制论的产生和发展，为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁，使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。于是出现了这样一个趋势，工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果，就主动学习生物科学知识。 【仿生学的诞生】 随着生产的需要和科学技术的发展，从50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想，而成了可以做到的事实。生物学家和工程师们积极合作，开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。 仿生学作为一门独立的学科，于1960年9月正式诞生。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗？”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学，1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。简言之，仿生学就是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说，仿生学属于“应用生物学”的一个分支；从工程技术方面来看，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统，为人类造福。 【仿生学的研究方法与内容】 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。 【仿生学的研究范围】 仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。 ◇力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速； ◇分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫； ◇能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程； ◇信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。 模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。 某些文献中，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。 仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。 控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程，都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发，为生物行为寻求解释。 最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。—般认为，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。 由于生物系统的复杂性，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因。 【仿生学的现象】 苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。 仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。 从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。 电鱼与伏特电池 自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。 电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。 电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。 水母的顺风耳 “燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。 水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。 原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 你知道避孕套最早是谁发明的吗？你了解节育环的最早是从动物身上得到启发吗？……各类避孕药具的发明，发展，其中的趣味性，你将第一次从本片中愉快地体验到。 本片介绍了近年来上市和即将上市的最新避孕药具共七大类近廿个品种，其中有进口的，有三资企业生产的，也有国内产家研制生产的，众多的避孕药具及其使用方法，实为你“知情选择”的良师益友。 本片介绍的药具既有过去的产品演变发展而来，也有新创的；其卓越的性能特点和适用性，望仔细了解；其详细的使用方法，望认真学习，如此，你夫妻性生活的质量将上一个新台阶。 宫内节育器、口服避孕药、外用避孕药、阴道避孕药、避孕套、注射避孕药、皮下埋植
仿生学（bionics）在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。 苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 自然界形形色色的生物，都有着怎样的奇异本领？它们的种种本领，给了人类哪些启发？模仿这些本领，人类又可以造出什么样的机器？这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。 仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
2008年8月Angewandte Chemie杂志报道了澳大利亚莫纳什大学的利昂·斯皮西亚、罗宾·布里姆布来可比和安妮特·可罗，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的格哈德·斯伟格斯和美国普林斯顿大学的查尔斯·迪斯莫克斯共同开发了由一层涂层和维持植物光合作用的基本化学物质——锰组成的系统。该系统可模拟植物的光合作用，为利用阳光将水分解成氢和氧开辟了一条新途径。此项技术突破有望革新制氢工艺，从而利用太阳光大规模生产清洁的绿色能源——氢气。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键，而在面临能源和环境瓶颈的今天，这一过程中的能量转换也为人类提供了极其重要的启示。由于自然光谱的吸收率等原因，光合作用在多数植物中效率非常低，通常均低于。在人工设计的系统中，研发人员借鉴其光反应与电子传递的机制，并提高通量转化的效率，使其适于太阳能的转化利用。事实上，在上述模拟光合作用的研究取得突破前，微生物制氢的已经成为了研究热点。自然界已发现有类似甲烷菌的制氢菌，但其菌种繁育不如甲烷菌那样简单。若能建立合适的菌种群落，制造氢气也会像制造沼气一样得到大规模应用。模拟光合作用制氢或者微生物制氢过程正是仿生学“向自然学习”的思想典型。20世纪40年代以来，工程技术领域中出现了调节理论，人们开始在一般意义上把生物与机器进行类比，认识到二者包含自动调节系统。此后，科学研究和生产实践完全证实了生物和机器在许多问题上的共同之处。而控制论则把生物科学和工程技术从理论上联系起来，成为在原理上沟通生物系统与技术系统的桥梁，奠定了生物与机器在控制与通信方面进行类比的科学理论基础。之后，斯蒂尔提出了仿生学的研究理念。自上个世纪末以来，人们认识到大约35亿年的生命演化与协同进化过程优化了生物体宏观与微观结构，形态与功能具有无可比拟的优越性，仿生学也因此显示出巨大的生命力。从研究模式上看，仿生学作为模仿生物建造技术装置的科学，是一门新兴的边缘科学，研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和设备，创造新技术。模拟光合作用制氢过程的例子很好地诠释了这一点。在植物的光合作用中，锰参与几种酶系统。由于锰可以在正二价和正四价两种化合价之间转换，所以主要在氧化还原和电子转移中发挥作用。这一思想为斯皮西亚等人的研究提供了启发。他们在确定锰簇是植物利用水、二氧化碳和阳光制造碳水化合物和氧气的中心枢纽后，开发出这种人造锰簇，并利用这些分子的能力将水分解成氢和氧。研究者将一层质子导体――Nafion薄膜覆盖在一个电极上，形成一层仅几微米厚的聚合体膜，这层聚合体膜充当锰簇的载体。锰在正常情况下不溶解于水，但可以和Nafion薄膜小孔中的催化剂结合，形成不易分解的稳定结构，当水到达此催化剂时，在阳光的照射下便发生氧化反应。在能源和环境领域，这一技术显示了仿生技术的巨大应用潜力和价值。初步测试表明，此催化剂连续使用3天之后还有活性，由此分解出来的氢气和氧气可以在燃料电池中结合成水，产生电力供住宅和电动车全天24小时使用，且不排放碳而是排放水。虽然此系统的效率还有待提高，但研究者可以不断地从自然界中学习，使之更为高效，从而使氢这一能效高且没有碳排放的绿色清洁能源为未来社会所用。生物体的电子传递过程在能源仿生技术上的另一重点研究领域是生物发光。生物发光和光合作用都是“电子传递”现象，而从某个角度上看，生物发光可以看作是光合作用的逆反应。光合作用是绿色植物吸取环境中的二氧化碳和水分，在叶绿体中，利用太阳光能合成碳水化合物，同时放出氧气。光能从水分子上释放电子，并把电子加到二氧化碳上，产生碳水化合物，这是一个还原过程。光合作用把光能转变成化学能，而生物发光是电子从荧光素分子上脱下来和氧化合，形成水，产生光。生物发光是将化学能转变成光能。生物光作为冷光源，具有效能高、效率大、不发热、不产生其它辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点，对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等，都是一种安全可靠的理想照明光源。通过模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量，制造冷光板使其不需要复杂的电路和电力，就能白天吸收太阳光，晚上再将光能释放。人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光，创造一种新的高效光源——冷光源成为可能。然而，人们对于萤火虫等发光机制的研究仍然有待深入。如果将光合作用和生物发光机制在仿生学框架下同时加以研究，就有可能在能量利用的电子传递现象中取得进展，从而实现能源利用更为巨大的进步。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力，在能源技术上的应用潜力也极其巨大，有助于破解人们所面临的能源瓶颈问题，同时解决石化能源等所带来的环境问题。
昆虫在仿生学上的应用论文
苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 【人类仿生由来已久】 自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。劳动创造了人类。人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。 鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。 以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试，可以认为是人类仿生的先驱，也是仿生学的萌芽。 生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。因此，声音是生物赖以生存的一种重要信息。意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫，但是堵塞蝙蝠的双耳后，它们在黑暗中就寸步难行了。面对这些事实，帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结论：蝙蝠能用耳朵“看东西”。第一次世界大战结束后，1920年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。遗憾的是，哈台的提示并未引起人们的重视，而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。直到1983年采用了电子测量器，才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。 另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后，人们经过长期反复的实践，终于在1903年发明了飞机，使人类实现了飞上天空的梦想。由于不断改进，30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类，显示了人类的智慧和才能。但是在继续研制飞行更快更高的飞机时，设计师又碰到了一个难题，就是气体动力学中的颤振现象。当飞机飞行时，机翼发生有害的振动，飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至使机翼折断，造成飞机坠落，许多试飞的飞行员因而丧生。飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象，经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置，这样就把有害的振动消除了。可是，昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了，它们也毫不例外地受到颤振的危害，经过长期的进化，昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害，这与设计师高超的发明何等相似。假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用，获得有益于解决颤振的设计思想，就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。面对蜻蜓翅膀的翼眼，飞机设计师大有相见恨晚之感！ 以上这三个事例发人深省，也使人们受到了很大启发。早在地球上出现人类之前，各种生物已在大自然中生活了亿万年，在它们为生存而斗争的长期进化中，获得了与大自然相适应的能力。生物学的研究可以说明，生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制，使它们具备了适应内外环境变化的能力。生物界具有许多卓有成效的本领。如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等，显示出许多机器所不可比拟的优越之处。生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。 【连接生物与技术的桥梁】 自从瓦特（James Watt，1736～1819）在1782年发明蒸汽机以后，人们在生产斗争中获得了强大的动力。在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题，从而引起了第一次工业革命，各式各样的机器如雨后春笋般的出现，工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能，使人们从繁重的体力劳动解脱出来。随着技术的发展，人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。 20世纪40年代电子计算机的问世，更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富，它以可靠和高效的本领处理着人们手头上数以万计的各种信息，使人们从汪洋大海般的数字、信息中解放出来，使用计算机和自动装置可以使人们在繁杂的生产工序面前变得轻松省力，它们准确地调整、控制着生产程序，使产品规格精确。但是，自动控制装置是按人们制定的固定程序进行工作的，这就使它的控制能力具有很大的局限性。自动装置对外界缺乏分析和进行灵活反应的能力，如果发生任何意外的情况，自动装置就要停止工作，甚至发生意外事故，这就是自动装置本身所具有的严重缺点。要克服这种缺点，无非是使机器各部件之间，机器与环境之间能够“通讯”，也就是使自动控制装置具有适应内外环境变化的能力。要解决这一难题，在工程技术中就要解决如何接受、转换。利用和控制信息的问题。因此，信息的利用和控制就成为工业技术发展的一个主要矛盾。如何解决这个矛盾呢？生物界给人类提供了有益的启示。 人类要从生物系统中获得启示，首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。1940年出现的调节理论，将生物与机器在一般意义上进行对比。到1944年，一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。在这样的认识基础上，1947年，一个新的学科——控制论产生了。 控制论（Cybernetics)是从希腊文而来，原意是“掌舵人”。按照控制论的创始人之一维纳（Norbef Wiener,1894～1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。虽然这个定义过于简单，仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题，但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。 控制论的基本观点认为，动物（尤其是人）与机器（包括各种通讯、控制、计算的自动化装置）之间有一定的共体，也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。根据控制论研究表明，各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常，取决于信息运 行过程的正常。所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。从信息的观点来看，控制系统就是一部信息通道的网络或体系。机器与生物体内的控制系统有许多共同之处，于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣，并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。因此，控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。 生物体和机器之间确实有很明显的相似之处，这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。由简单的单细胞到复杂的器官系统（如神经系统）都存在着各种调节和自动控制的生理过程。我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器，和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。也可以把生物体比作一个自动化的工厂，它的各项功能都遵循着力学的定律；它的各种结构协调地进行工作；它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应，而且能像自动控制一样，借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。控制论的产生和发展，为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁，使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。于是出现了这样一个趋势，工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果，就主动学习生物科学知识。 【仿生学的诞生】 随着生产的需要和科学技术的发展，从50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想，而成了可以做到的事实。生物学家和工程师们积极合作，开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。 仿生学作为一门独立的学科，于1960年9月正式诞生。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗？”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学，1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。简言之，仿生学就是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说，仿生学属于“应用生物学”的一个分支；从工程技术方面来看，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统，为人类造福。 【仿生学的研究方法与内容】 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。 【仿生学的研究范围】 仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。 ◇力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速； ◇分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫； ◇能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程； ◇信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。 模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。 某些文献中，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。 仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。 控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程，都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发，为生物行为寻求解释。 最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。—般认为，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。 由于生物系统的复杂性，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因。 【仿生学的现象】 苍蝇与宇宙飞船 令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。 每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。 仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。 从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。 电鱼与伏特电池 自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。 电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。 电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。 水母的顺风耳 “燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。 水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。 原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。 你知道避孕套最早是谁发明的吗？你了解节育环的最早是从动物身上得到启发吗？……各类避孕药具的发明，发展，其中的趣味性，你将第一次从本片中愉快地体验到。 本片介绍了近年来上市和即将上市的最新避孕药具共七大类近廿个品种，其中有进口的，有三资企业生产的，也有国内产家研制生产的，众多的避孕药具及其使用方法，实为你“知情选择”的良师益友。 本片介绍的药具既有过去的产品演变发展而来，也有新创的；其卓越的性能特点和适用性，望仔细了解；其详细的使用方法，望认真学习，如此，你夫妻性生活的质量将上一个新台阶。 宫内节育器、口服避孕药、外用避孕药、阴道避孕药、避孕套、注射避孕药、皮下埋植
仿生学（bionics）在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。 苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。 自然界形形色色的生物，都有着怎样的奇异本领？它们的种种本领，给了人类哪些启发？模仿这些本领，人类又可以造出什么样的机器？这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。 仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
2008年8月Angewandte Chemie杂志报道了澳大利亚莫纳什大学的利昂·斯皮西亚、罗宾·布里姆布来可比和安妮特·可罗，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的格哈德·斯伟格斯和美国普林斯顿大学的查尔斯·迪斯莫克斯共同开发了由一层涂层和维持植物光合作用的基本化学物质——锰组成的系统。该系统可模拟植物的光合作用，为利用阳光将水分解成氢和氧开辟了一条新途径。此项技术突破有望革新制氢工艺，从而利用太阳光大规模生产清洁的绿色能源——氢气。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键，而在面临能源和环境瓶颈的今天，这一过程中的能量转换也为人类提供了极其重要的启示。由于自然光谱的吸收率等原因，光合作用在多数植物中效率非常低，通常均低于。在人工设计的系统中，研发人员借鉴其光反应与电子传递的机制，并提高通量转化的效率，使其适于太阳能的转化利用。事实上，在上述模拟光合作用的研究取得突破前，微生物制氢的已经成为了研究热点。自然界已发现有类似甲烷菌的制氢菌，但其菌种繁育不如甲烷菌那样简单。若能建立合适的菌种群落，制造氢气也会像制造沼气一样得到大规模应用。模拟光合作用制氢或者微生物制氢过程正是仿生学“向自然学习”的思想典型。20世纪40年代以来，工程技术领域中出现了调节理论，人们开始在一般意义上把生物与机器进行类比，认识到二者包含自动调节系统。此后，科学研究和生产实践完全证实了生物和机器在许多问题上的共同之处。而控制论则把生物科学和工程技术从理论上联系起来，成为在原理上沟通生物系统与技术系统的桥梁，奠定了生物与机器在控制与通信方面进行类比的科学理论基础。之后，斯蒂尔提出了仿生学的研究理念。自上个世纪末以来，人们认识到大约35亿年的生命演化与协同进化过程优化了生物体宏观与微观结构，形态与功能具有无可比拟的优越性，仿生学也因此显示出巨大的生命力。从研究模式上看，仿生学作为模仿生物建造技术装置的科学，是一门新兴的边缘科学，研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和设备，创造新技术。模拟光合作用制氢过程的例子很好地诠释了这一点。在植物的光合作用中，锰参与几种酶系统。由于锰可以在正二价和正四价两种化合价之间转换，所以主要在氧化还原和电子转移中发挥作用。这一思想为斯皮西亚等人的研究提供了启发。他们在确定锰簇是植物利用水、二氧化碳和阳光制造碳水化合物和氧气的中心枢纽后，开发出这种人造锰簇，并利用这些分子的能力将水分解成氢和氧。研究者将一层质子导体――Nafion薄膜覆盖在一个电极上，形成一层仅几微米厚的聚合体膜，这层聚合体膜充当锰簇的载体。锰在正常情况下不溶解于水，但可以和Nafion薄膜小孔中的催化剂结合，形成不易分解的稳定结构，当水到达此催化剂时，在阳光的照射下便发生氧化反应。在能源和环境领域，这一技术显示了仿生技术的巨大应用潜力和价值。初步测试表明，此催化剂连续使用3天之后还有活性，由此分解出来的氢气和氧气可以在燃料电池中结合成水，产生电力供住宅和电动车全天24小时使用，且不排放碳而是排放水。虽然此系统的效率还有待提高，但研究者可以不断地从自然界中学习，使之更为高效，从而使氢这一能效高且没有碳排放的绿色清洁能源为未来社会所用。生物体的电子传递过程在能源仿生技术上的另一重点研究领域是生物发光。生物发光和光合作用都是“电子传递”现象，而从某个角度上看，生物发光可以看作是光合作用的逆反应。光合作用是绿色植物吸取环境中的二氧化碳和水分，在叶绿体中，利用太阳光能合成碳水化合物，同时放出氧气。光能从水分子上释放电子，并把电子加到二氧化碳上，产生碳水化合物，这是一个还原过程。光合作用把光能转变成化学能，而生物发光是电子从荧光素分子上脱下来和氧化合，形成水，产生光。生物发光是将化学能转变成光能。生物光作为冷光源，具有效能高、效率大、不发热、不产生其它辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点，对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等，都是一种安全可靠的理想照明光源。通过模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量，制造冷光板使其不需要复杂的电路和电力，就能白天吸收太阳光，晚上再将光能释放。人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光，创造一种新的高效光源——冷光源成为可能。然而，人们对于萤火虫等发光机制的研究仍然有待深入。如果将光合作用和生物发光机制在仿生学框架下同时加以研究，就有可能在能量利用的电子传递现象中取得进展，从而实现能源利用更为巨大的进步。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力，在能源技术上的应用潜力也极其巨大，有助于破解人们所面临的能源瓶颈问题，同时解决石化能源等所带来的环境问题。
从萤火虫到人工冷光 自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。 在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。 科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。 早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。 现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
仿生学毕业论文
化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点，兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍 ，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是： 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造； 抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统； 抓紧开发、生产中小型PLC，用PLC进行生产过程控制； 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备，进行高层建设的现代化管理，解决交通难、出行难问题……采纳哦
可以从自然风光、动物、植物、建筑、艺术作品、以及其他方面来写，如下：
一、自然风光、动物、植物：大自然是最好的灵感来源。时装界总是从大自然中汲取新鲜灵感。新图案、新颜色、新质感，大自然母亲总是给予我们取之不尽用之不竭的创造力。这不紧让我想到一句话，我们不设计服装，我们只是大自然的搬运工。
二、建筑：当建筑轮廓运用于服装设计中，服装于线条、于轮廓都贴合人体结构，廓型与颜色结合现代都市，将女性柔美与冰冷建筑的强势感融合，由内而外散发现代女性精致魅力却依然独立的姿态。
三、艺术作品：几乎约定俗成，每位设计师在发布新一季的作品时都要为之冠以一个清晰的主题，还要被频频追问“灵感来自于何处”。
答案多种多样，却八九不离“艺术”一词。艺术一般被认为是最高贵、无价的东西，因此每一季的时装发布，总能听到各种艺术家和艺术流派的名字，若隐若现却又目的明显。
四、其他：设计师通过观察认识到生活和自然中的美丽色彩、形态，产生回归自然的愿望。比如，自然界中的花草树木的色彩和形态、天空云彩的绚丽、鸟兽的形态、山川河流的层叠等自然元素能可使人和自然形成协调，使设计的服装作品体现出独特的艺术思想。
服装设计理念：
1、首先介绍你的灵感来源，以及这一灵感在你的设计中的体现(或是主题在你的设计中的体现)，在设计中采用了什么样的材质，款式，及特殊的手法，通过这些方面表达了设计者什么样的情感或想法。
2、可以是实用型。也就是说，以实用为首要条件，注重面料及款式往实用方面发展，然后在实用的基础上发展视觉效果，可以说是用于日常生活中比较大一部分的服装上
3、可以是视觉型，就像是国际一线品牌一样。这一部分的服装实用型不高，买点在于视觉效果。
礼服婚纱，秀场上的可以是这种。颜色，样式，面料不限，根据不同风格设定，只为追求视觉效果。当然，在时尚越来越普遍的现在，很多生活中的服装慢慢转为视觉型，也可以说是必然趋势。
4、服装设计包括：创作设计(款式图，包括款式、面料、色彩等等的表达);2、结构设计(也叫打版，版型处理，每个部位的具体规格尺寸);3、工艺设计(也叫车位，一件成品的缝制过程)。
发展“机电一体化”的思路和对策 主题词：机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为吨，比上海的吨高57%，比天津的吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了
2008年8月Angewandte Chemie杂志报道了澳大利亚莫纳什大学的利昂·斯皮西亚、罗宾·布里姆布来可比和安妮特·可罗，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的格哈德·斯伟格斯和美国普林斯顿大学的查尔斯·迪斯莫克斯共同开发了由一层涂层和维持植物光合作用的基本化学物质——锰组成的系统。该系统可模拟植物的光合作用，为利用阳光将水分解成氢和氧开辟了一条新途径。此项技术突破有望革新制氢工艺，从而利用太阳光大规模生产清洁的绿色能源——氢气。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键，而在面临能源和环境瓶颈的今天，这一过程中的能量转换也为人类提供了极其重要的启示。由于自然光谱的吸收率等原因，光合作用在多数植物中效率非常低，通常均低于。在人工设计的系统中，研发人员借鉴其光反应与电子传递的机制，并提高通量转化的效率，使其适于太阳能的转化利用。事实上，在上述模拟光合作用的研究取得突破前，微生物制氢的已经成为了研究热点。自然界已发现有类似甲烷菌的制氢菌，但其菌种繁育不如甲烷菌那样简单。若能建立合适的菌种群落，制造氢气也会像制造沼气一样得到大规模应用。模拟光合作用制氢或者微生物制氢过程正是仿生学“向自然学习”的思想典型。20世纪40年代以来，工程技术领域中出现了调节理论，人们开始在一般意义上把生物与机器进行类比，认识到二者包含自动调节系统。此后，科学研究和生产实践完全证实了生物和机器在许多问题上的共同之处。而控制论则把生物科学和工程技术从理论上联系起来，成为在原理上沟通生物系统与技术系统的桥梁，奠定了生物与机器在控制与通信方面进行类比的科学理论基础。之后，斯蒂尔提出了仿生学的研究理念。自上个世纪末以来，人们认识到大约35亿年的生命演化与协同进化过程优化了生物体宏观与微观结构，形态与功能具有无可比拟的优越性，仿生学也因此显示出巨大的生命力。从研究模式上看，仿生学作为模仿生物建造技术装置的科学，是一门新兴的边缘科学，研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和设备，创造新技术。模拟光合作用制氢过程的例子很好地诠释了这一点。在植物的光合作用中，锰参与几种酶系统。由于锰可以在正二价和正四价两种化合价之间转换，所以主要在氧化还原和电子转移中发挥作用。这一思想为斯皮西亚等人的研究提供了启发。他们在确定锰簇是植物利用水、二氧化碳和阳光制造碳水化合物和氧气的中心枢纽后，开发出这种人造锰簇，并利用这些分子的能力将水分解成氢和氧。研究者将一层质子导体――Nafion薄膜覆盖在一个电极上，形成一层仅几微米厚的聚合体膜，这层聚合体膜充当锰簇的载体。锰在正常情况下不溶解于水，但可以和Nafion薄膜小孔中的催化剂结合，形成不易分解的稳定结构，当水到达此催化剂时，在阳光的照射下便发生氧化反应。在能源和环境领域，这一技术显示了仿生技术的巨大应用潜力和价值。初步测试表明，此催化剂连续使用3天之后还有活性，由此分解出来的氢气和氧气可以在燃料电池中结合成水，产生电力供住宅和电动车全天24小时使用，且不排放碳而是排放水。虽然此系统的效率还有待提高，但研究者可以不断地从自然界中学习，使之更为高效，从而使氢这一能效高且没有碳排放的绿色清洁能源为未来社会所用。生物体的电子传递过程在能源仿生技术上的另一重点研究领域是生物发光。生物发光和光合作用都是“电子传递”现象，而从某个角度上看，生物发光可以看作是光合作用的逆反应。光合作用是绿色植物吸取环境中的二氧化碳和水分，在叶绿体中，利用太阳光能合成碳水化合物，同时放出氧气。光能从水分子上释放电子，并把电子加到二氧化碳上，产生碳水化合物，这是一个还原过程。光合作用把光能转变成化学能，而生物发光是电子从荧光素分子上脱下来和氧化合，形成水，产生光。生物发光是将化学能转变成光能。生物光作为冷光源，具有效能高、效率大、不发热、不产生其它辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点，对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等，都是一种安全可靠的理想照明光源。通过模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量，制造冷光板使其不需要复杂的电路和电力，就能白天吸收太阳光，晚上再将光能释放。人们先是从发光生物中分离出纯荧光素，后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素，这就使人类模仿生物发光，创造一种新的高效光源——冷光源成为可能。然而，人们对于萤火虫等发光机制的研究仍然有待深入。如果将光合作用和生物发光机制在仿生学框架下同时加以研究，就有可能在能量利用的电子传递现象中取得进展，从而实现能源利用更为巨大的进步。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力，在能源技术上的应用潜力也极其巨大，有助于破解人们所面临的能源瓶颈问题，同时解决石化能源等所带来的环境问题。