仿生学导论

第1章 仿生学基本概念1．1 仿生学含义1．1．1 定义原则1．1．2 斯蒂尔（J．E．Steele）定义1．1．3 传统定义1．1．4 现代定义1．1．5 仿生学相关定义1．1．6 “仿生学”英文释义1．1．7 工程仿生学1．2 仿生学研究内容1．2．1 生物、生活、生境与大自然1．2．2 工程技术需求1．2．3 仿生转化1．2．4 仿生制品设计与制造1．2．5 仿生成果评价1．3 仿生学研究目标1．3．1 自然发现1．3．2 技术发明1．3．3 工程创造1．3．4 思维创新1．4 仿生学研究特点1．4．1 新兴、前沿1．4．2 学科交叉1．4．3 原创性强、生命力强1．4．4 上、中、下游研究紧密结合1．4．5 可续发展1．5 仿生学研究意义1．5．1 开启向自然学习的新时代1．5．2 加快揭示生物奥秘的步伐1．5．3 促进生物进化优化成果的应用参考文献第2章 仿生学分类2．1 仿生学分类原则2．1．1 传统与现代相结合2．1．2 形式与内容相统一2．1．3 纵向与横向相衔接2．1．4 交叉渗透相融合2．2 从横向联系分类2．2．1 不同领域2．2．2 不同学科2．3 从纵向联系分类2．3．1 不同尺度2．3．2 不同层面2．4 从模拟因素分类2．4．1 单元仿生2．4．2 多元仿生和耦合仿生参考文献第3章 仿生学基本要素3．1 仿生需求3．1．1 需求驱动3．1．2 科学推动3．1．3 任务促动3．2 仿生模本3．2．1 生物模本3．2．2 生活模本3．2．3 生境模本3．3 仿生模拟3．3．1 模拟内容3．3．2 模拟方法3．4 仿生制品3．4．1 非生命仿生制品3．4．2 包含生命组件的仿生制品3．4．3 具有完整生命的仿生制品3．5 仿生学基本要素间的关系参考文献第4章 人类与生物的进化4．1 进化历程4．1．1 人类进化历程4．1．2 生物进化时间4．2 生存空间4．2．1 人类生存空间4．2．2 生物生存空间4．3 物种分类4．3．1 人类4．3．2 生物参考文献第5章 人类与生物的感知5．1 视觉5．2 听觉5．3 嗅觉5．4 味觉5．5 触觉参考文献第6章 人类与生物的控制6．1 控制系统6．1．1 控制器6．1．2 感受器6．1．3 效应器6．2 控制原理6．3 控制成效6．3．1 快速6．3．2 精确6．3．3 高效6．3．4 可靠参考文献第7章 人类与生物的反应7．1 运动7．1．1 有位移运动7．1．2 无位移运动7．2 生物自适应特性7．2．1 自医、互医与自我保健7．2．2 伪装7．2．3 共生与寄生7．2．4 定时、定位、导航7．2．5 休眠7．2．6 耐抗性7．3 生物机械功能特性7．3．1 强韧性7．3．2 减阻7．3．3 自洁7．3．4 耐磨7．4 生物社会功能特性7．4．1 社会构成7．4．2 社会特征7．4．3 社会功能7．4．4 社会行为参考文献第8章 人类与生物的关系8．1 生物为人类之师8．1．1 进化史比较8．1．2 自我调控过程比较8．1．3 结构功能特性比较8．2 人类为万物之灵8．2．1 智力8．2．2 创造性思维8．3 人类与生物关系的时变规律参考文献第9章 人类与生活9．1 人类生活及其方式9．1．1 生活含义9．1．2 生活方式9．2 人类生活现象9．2．1 日常生活中的生活现象9．2．2 人文生活中的生活现象9．2．3 本体生活中的生活现象9．3 人类自然生命9．3．1 生活的主体，智慧的载体9．3．2 创造文化的大脑智慧系统9．4 人类生活是仿生学的重要源泉9．4．1 生活现象仿生9．4．2 人类自身资源仿生9．4．3 人类脑资源仿生参考文献第10章 人类与生境10．1 生存环境——生境10．1．1 生境的含义10．1．2 人类生境10．2 自然环境10．2．1 自然景观10．2．2 自然现象10．3 生态系统10．3．1 自然生态系统10．3．2 人类生态系统10．4 生境是仿生的重要源泉10．4．1 学习自然进行仿生10．4．2 学习生态进行仿生参考文献第11章 仿生发展态势与规律11．1 仿生实践先于仿生学11．1．1 仿生意识的萌发11．1．2 仿生实践的助推11．1．3 仿生始终伴随着人类社会的进步与发展11．2 仿生道路曲折11．2．1 仿生学诞生11．2．2 并非一帆风顺11．2．3 遵循科学的“实践-认识-再实践-再认识”规律11．3 仿生理念不断深化，仿生学发展迅速11．4 竞争焦点、前景无限11．4．1 竞争焦点11．4．2 前景无限参考文献第12章 仿生学基本原理12．1 需求性原理12．1．1 需求性原理的主旨12．1．2 单目标需求12．1．3 多目标需求12．1．4 需求的合理性与科学性分析12．2 模本原理12．2．1 模本优选原则12．2．2 单目标模本12．2．3 多目标模本12．2．4 模本优选与综合优化12．2．5 模本的简化与凝炼12．3 相似性原理12．3．1 需求与仿生模本的相似性12．3．2 相似性性质分析12．3．3 相似性方法优选12．4 可实现性原理12．4．1 仿生方案可行性12．4．2 仿生技术路线可行性12．4．3 仿生目标实现的风险性分析12．5 比较优化原理12．5．1 比较优化原理的内涵12．5．2 优于传统12．5．3 优于非仿生参考文献第13章 仿生学基本原则13．1 主动仿生13．1．1 高度重视培养仿生意识的自觉性13．1．2 高度重视走仿生创新路径的主动性13．1．3 高度重视基于科学推动进行仿生的积极性13．2 绿色仿生13．2．1 绿色是仿生的前提条件13．2．2 仿生全程应是绿色的13．2．3 仿生成果的绿色管理与应用13．3 可续仿生13．3．1 仿生理念可续13．3．2 仿生路径可续13．3．3 仿生资源可续13．4 最佳化仿生13．4．1 单目标最佳化与多目标最佳化13．4．2 局域最佳化与全域最佳化参考文献第14章 仿生研究的主要方法与技术14．1 仿生研究的主要方法14．1．1 理论分析法14．1．2 计算机仿真法14．1．3 相似模拟法14．1．4 试验优化法14．2 仿生研究的主要技术14．2．1 仿生建模技术14．2．2 仿生设计技术14．2．3 仿生制造技术14．2．4 仿生测试技术14．2．5 仿生效能评价技术参考文献