仿生要具体选择什么专业来学,具体点

作者&投稿:圭阳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
仿生设计的主要特点~

作为一门新兴的边缘交叉学科,仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点,但他又有别与这两门学科。具体说来,仿生设计学具有如下特点: 首先从自然中选取研究对象,然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型,用各种技术手段(包括材料、工艺、计算机等)对它们进行研究,做出定量的数学依据;通过对生物体和模型定性的、定量的分析,把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能,并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析,用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。② 从结构形态出发,达到抽象功能——制造技术模型根据对生物体的分析,做出定量的数学依据,用各种技术手段(包括材料、工艺等)制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度,从具象的形态和结构中,抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。 建立好模型后,开始对它们进行各种可行性的分析与研究:① 功能性分析找到研究对象的生物原理,通过对生物的感知,形成对生物体的感性认识。从功能出发,对照生物原型进行定性的分析。② 外部形态分析对生物体的外部形态分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。③ 色彩分析进行色彩的分析同时,亦要对生物的生活环境进行分析,要研究为什么是这种色彩?在这一环境下这种色彩有什么功能?④ 内部结构分析研究生物的结构形态,在感性认识的基础上,除去无关因素,并加以简化,通过分析,找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。⑤ 运动规律分析利用现有的高科技手段,对生物体的运动规律进行研究,找出其运动的原理,针对性的解决设计工程中的问题。当然,我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析。

仿生学涵盖生物电子学、生物传感器、生物仿真材料、生物物理学、生物电机和生物大分子的自装配等的一门交叉学科。主要是研究和建立一类人工系统,使之具有生命系统的某些特性。 仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上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。

属于生物化学与分子生物学专业。

生物化学与分子生物学
  一、专业介绍
  生物化学与分子生物学专业属于生物学下设的一个二级学科,生物化学是研究生物机体的化学组成和生命过程中的化学变化及其规律的学科,分子生物学是以生物大分子的结构与功能及其相互关系为中心,以数学、物理学、化学和生物学的基本概念和方法为基础,在分子水平上研究生命现象和生命过程的活动规律。生物化学与分子生物学专业是生命科学的前沿和最活跃的学科。
  1、研究方向
  (01)核酸生物化学、基因工程
  (02)蛋白质化学、蛋白质结构功能与蛋白质组学
  (03)基因表达调控
  (04)基因工程疫苗
  (05)结构生物学
  (06)代谢组学
  (07)细胞与分子机理
  (注:各大院校的研究方向略有不同,以北京大学生命科学学院为例)
  2、培养目标
  研究生毕业生应掌握生物化学与分子生物学系统的理论知识和基本实验技能,具有坚实的基础理论和基本实验操作技术;了解本学科的发展历史、现状和所研究领域的最新动态;具有独立从事本学科有关的科学研究和教学工作的能力。
  3、研究生入学考试科目:
  (101)思想政治理论
  (201)英语一
  (609)生物化学与分子生物学
  (815)有机化学 或(818)物理化学
  (注:以上以北京大学生命科学学院为例,各院校在考试科目中也有所不同)
  二、推荐院校
  生物化学与分子生物学专业硕士全国较强的招生单位有:
  北京大学、清华大学、中国科学技术大学、中山大学、中国农业大学、南京大学、华中农业大学、武汉大学、复旦大学、华中科技大学、上海交通大学、浙江大学、吉林大学、中南大学、山东大学、四川大学、同济大学、西北农林科技大学、兰州大学、厦门大学、东北师范大学、湖南师范大学、华南农业大学、南开大学、北京师范大学
  三、生物化学与分子生物学专业就业前景分析:
  (1)随着生命科学与技术的迅速发展,具有高技术的生物学相关专业人才短缺。
  生物科学成为科学发展的前沿,媒体宣传的热点,商业投资的方向,公共关心的话题。重视生物学,发展生物学,依托生物学,已经成为政府决策部门以及科学领域中的关注的焦点。而生物化学与分子生物学是应用生物化学与分子生物学的基础理论与技术,以生物大分子的结构与功能研究为核心,围绕国家与地区发展目标开展生物工程与技术的科学研究及产业化。生物化学与分子生物学的技术和方法不断为生命科学各领域广泛运用,使其越来越成为生命科学各领域研究的基础,在促进科技与经济发展方面有着十分重要的地位,而相关的专业性人才短缺,会有更好的就业前景。
  (2)学科的重要性决定了此学科未来的就业前景
  生物化学与分子生物学是一门从分子水平研究生命现象的科学。它是一门新兴学科,是其它医学基础学科发展的基石。由于分子生物学理论和技术向医学基础各学科的渗透,从而不断产生新的边缘学科和交叉学科。因此,分子生物学已成为当代生命科学发展的主流,在今后相当一段时间内,它将是生命科学乃至自然科学领域内的核心科学之一。特别是基因组的研究取得重大突破后,正深入到后基因组学时代,通过功能基因组学和比较基因组学的研究,对基因、细胞、遗传、发育、进化和脑功能的探索正在形成一条主线,随之而来的转录组学、蛋白质组学、代谢组学、结构生物学、计算生物学、生物信息学、系统生物学等方面的研究也将在生命科学中成为重要角色,而实现这一系列研究需要大量的专业知识人才,因此为此专业的毕业生提供了较多的就业机会。
  四、就业方向
  (1)毕业生能胜任理、工、农、医、环境等领域的研究、开发、管理以及教学研究工作。
  (2)学生毕业后适宜到化学、药学、医疗、生化制药、生物工程、无机新材料、化工、轻工、能源等行业,以及厂矿企业、事业、技术和行政部门从事应用研究、科技开发和管理工作。
  (3)分子生物学是现在比较热门的专业,也是医学研究的前沿领域,可以从事像免疫学,病理学,遗传学等大部分基础医学方面的研究。
  五、相近学科
  与生物化学与分子生物学专业相近的二级学科有:植物学、动物学、生理学、水生生物学、微生物学、神经生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物物理学、生态学
  六、课程设置(以复旦大学为例)
  主要必修课程:
  自然辩证法、科学社会主义理论与实践、硕士生英语、医用统计方法(二) 、核素技术在生物医学中的应用、细胞与分子免疫学、肿瘤基础理论、医用分子遗传学、高级生化


排名:
1.南开大学 人气:100829 2.天津大学 人气:70522
3.西安交通大学 人气:51650 4.江南大学 人气:28945
5.东南大学 人气:68782 6.中国科学院 人气:34496
7.华东师范大学 人气:69456 8.复旦大学 人气:77635
9.浙江大学 人气:56403 10.湖南农业大学 人气:12527
11.北京大学 人气:108306 12.宁波大学 人气:17603
13.郑州大学 人气:43137 14.吉林大学 人气:75036
15.中国科学院 人气:34496 16.中国地质大学(北京) 人气:20584
17.中国计量学院 人气:11273 18.中国人民解放军军事医学科学院 人气:13378
19.中国地质大学(北京) 人气:20584 20.安徽医科大学 人气:13061
21.贵州大学 人气:19356 22.广西师范大学 人气:14819
23.西南大学 人气:43497 24.南华大学 人气:11693
25.北京工业大学 人气:24920 26.华中科技大学 人气:78467
27.宁波大学 人气:17603 28.北京理工大学 人气:40473
29.吉林大学 人气:75036 30.福建师范大学 人气:20677

仿生学
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。

【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。

【发人深省的对比】

人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在20世纪40年代以前,人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,进行着人工发明。他们很少有意识的向生物界学习。但是,以下几个事实可以说明:人们在技术上遇到的某些难题,生物界早在千百万年前就曾出现,而且在进化过程中就已解决了,然而人类却没有从生物界得到应有的启示。

在第一次世界大战时期,出于军事上的需要,为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出潜水艇。当工程技术人员在设计原始的潜艇时,是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,如果需要升至水面,就将携带的石块或铅块扔掉,使艇身回到水面来。以后经过改进,在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。以后又改成压载水舱,在水舱的上部设放气阀,下面设注水阀,当水舱灌满海水时,艇身重量增加使可它潜入水中。需要紧急下潜时,还有速潜水舱,待艇身潜入水中后,再把速潜水舱内的海水排出。如果一部分压载水舱充水,另一部分空着,潜水艇可处于半潜状态。潜艇要起浮时,将压缩空气通入水舱排出海水,艇内海水重量减轻后潜艇就可以上浮。如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。鳔内不受肌肉的控制,而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气来调节鱼鳔中气体含量,促使鱼体自由沉浮。然而鱼类如此巧妙的沉浮系统,对于潜艇设计师的启发和帮助已经为时过迟了。

声音是人们生活中不可缺少的要素。通过语言,人们交流思想和感情,优美的音乐使人们获得艺术的享受,工程技术人员还把声学系统应用在工业生产和军事技术中,成为颇为重要的信息之一。自从潜水艇问世以来,随之而来的就是水面的舰船如何发现潜艇的位置以防偷袭;而潜艇沉入水中后,也须准确测定敌船方位和距离以利攻击。因此,在第一次世界大战期间,在海洋上,水面与水中敌对双方的斗争采用了各种手段。海军工程师们也利用声学系统作为一个重要的侦察手段。首先采用的是水听器,也称噪声测向仪,通过听测敌舰航行中所发出的噪声来发现敌舰。只要周围水域中有敌舰在航行,机器与螺旋桨推进器便发出噪声,通过水听器就能听到,能及时发现敌人。但那时的水听器很不完善,一般只能收到本身舰只的噪声,要侦听敌舰,必须减慢舰只航行速度甚至完全停车才能分辨潜艇的噪音,这样很不利于战斗行动。不久,法国科学家郎之万(1872~1946)研究成功利用超声波反射的性质来探测水下舰艇。用一个超声波发生器,向水中发出超声波后,如果遇到目标便反射回来,由接收器收到。根据接收回波的时间间隔和方位,便可测出目标的方位和距离,这就是所谓的声纳系统。人造声纳系统的发明及在侦察敌方潜水艇方面获得的突出成果,曾使人们为之惊叹不已。岂不知远在地球上出现人类之前,蝙蝠、海豚早已对“回声定位”声纳系统应用自如了。

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。

生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。

响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。

火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。

科研人员通过研究变色龙的变色本领,为部队研制出了不少军事伪装装备。

科学家研究青蛙的眼睛,发明了电子蛙眼。

白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆,还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。

美国空军通过毒蛇的“热眼”功能,研究开发出了微型热传感器。

我国纺织科技人员利用仿生学原理,借鉴陆地动物的皮毛结构,设计出一种KEG保温面料,并具有防风和导湿的功能。

根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理,人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具

仿生主要选择学物理的一些人来学和一些学电子的人来学

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现在学生学什么专业好?
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高考志愿:如何正确选择最好的专业
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大专有哪些专业 大专学什么专业好
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我是理科生,数学物理很好,报什么专业合适,要具体的
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问题五:生物科学专业是学什么的 我是生科毕业的,具体的各个学校所学课程大同小异,主要是学生命科学基础学科,比较重要的是生化,细胞,分子,遗传,以及动物植物微生物还有生理等科目,我学了大概有三十几门课程,还有很多生物很必要的选修课程,专业英语,生物统计学,生物信息学等等,最重要的是实验:我当时修了无机化学,有...

金坛市14786778058: 分子生物考研,对这个感兴趣,有哪些专业可以选择,都有什么偏向,学校怎么选 -
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金坛市14786778058: 我是一名高中生,本人比较喜欢一些有关电一类和制作机器人和机械的东西,在选专业的时候选什么专业合适. -
宫苏卡纳: 不是特别建议学机械,一个机械专业想学电子是很难的,但是如果是电子专业在实际过程中要搞点机械的一般都比较OK.电子的专业性很强.机电一体化,机械设计制造及自动化,这样一些都是四不像的扯淡专业,到最后啥也没学到,你要么专门学机械,要么专门学电子类的专业,对于其它的你感兴趣的部分可以辅修或者自学.机械专业一般是从材料,加工、工艺,力学都会学得比较多点,电子专业,模拟数字电路,通信 单片机 软件程序都会涉及,高频、数字图像处理,.机电一体化、机械设计制造及自动化课程一般比较混杂,有点电,也有点机械,各个学校的偏重也不一样.希望对你有用,有什么不明白欢迎交流,机器人相关,电子机器人工作室ERS.

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宫苏卡纳: 机械学院主干学科是车辆、动力机械、机械制造.主要偏机械.机电学院主干学科是机械电子工程、武器系统、力学.除了机械电子工程稍微偏民之外,其他专业都是军工专业,就是搞武器的,在中北大学也有个这样的学院,叫机电工程学院,...

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宫苏卡纳: 虽然说条条大路通罗马,但是关系到自身未来的事,我们还是需要谨慎选择.女生学习技术,不建议从事太累的或是过于繁杂的工作.目前较为热门的行业有幼师、烘焙、护士、数控等行业.女生应该根根据自己的特质选择适合自己的专业.这其中,我推荐烘焙专业.烘焙西点专业是朝阳行业,每年市场都缺少大量西点师.在薪资待遇方面,经验丰富手艺精湛的西点师月薪在万元以上的不在少数,且西点师晋升空间大,发展前景十分广阔.所以说女生技校学什么最挣钱,西点烘焙肯定算一个.

金坛市14786778058: 现在学什么专业有前途? -
宫苏卡纳: 现在想学一门专业以后能有前途的,不但要针对你自己的性格跟特长,关键是要看好每个专业的发展前景,有句话说的好,“就算是头猪站在顺风口上,也能飞起来!”一、适合想踏踏实实学完之后找个稳定工作的专业方向①汽修、数控、机...

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