发明创造的事例
1、爱迪生发明的留声机
爱迪生是美国著名的科学家和发明家，因为他有电灯、留声机、电影和蓄电池等一千多种发明成果，所以人们称他为“发明大王”、“魔术师”。
爱迪生最大的功绩是发明了电灯，然而在他的发明创造中，最引起当时社会震惊的，莫过于留声机了。在1877年秋天，爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约，各家报馆的新闻记者。
像潮水般地涌来报道这一特大新闻。这一发明一经传出，激起当时社会急速而巨大的狂热达数月之久，铁路特开专车前去参观，许多人开始不相信这个发明。
疑心他是先在里面藏了个什么会说话的东西骗人的，有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵《圣经》中的一串专门名词。
当这些名词一字不漏的从机器中重复出来时，人们才相信这东西确实不是虚假的，并且齐声称奇，报纸把留声机称之为19世纪的奇迹。
2、电话的发明
贝尔，就是发明电话的人。他1847年生于英国，年轻时跟父亲从事聋哑人的教学工作，曾想制造一种让聋哑人用眼睛看到声音的机器。
1873年，成为美国波士顿大学教授的贝尔，开始研究在同一线路上传送许多电报的装置——多工电报，并萌发了利用电流把人的说话声传向远方的念头。
使远隔千山万水的人能如同应对面的交谈。于是，贝尔开始了电话的研究。那是1875年6月2日，贝尔和他的助手华生分别在两个房间里试验多工电报机，一个偶然发生的事故启发了贝尔。
华生房间里的电报机上有一个弹簧粘到磁铁上了，华生拉开弹簧时，弹簧发生了振动。与此同时，贝尔惊奇地发现自己房间里电报机上的弹簧颤动起来，还发出了声音。
是电流把振动从一个房间传到另一个房间。贝尔的思路顿时大开，他由此想到：如果人对着一块铁片说话，声音将引起铁片振动；若在铁片后面放上一块电磁铁的话。
铁片的振动势必在电磁铁线圈中产生时大时小的电流。这个波动电流沿电线传向远处，远处的类似装置上不就会发生同样的振动，发出同样的声音吗？
这样声音就沿电线传到远方去了。这不就是梦寐以求的电话吗！贝尔和华生按新的设想制成了电话机。在一次实验中，一滴硫酸溅到贝尔的腿上。
疼得他直叫喊：“华生先生，我需要你，请到我那里来！”这句话由电话机经电线传到华生的耳朵里，电话成功了！1876年3月7日，贝尔成为电话发明的专利人。
3、罗兰·希尔发明邮票的故事
人类社会的发展，决定了人类单靠个人的力量是无法在地球上长期存活下去的。人类需要帮忙，人类需要交流，信息传递成了人类生存必需的基本活动之一。
最初是打手势，之后发明了语言，用马拉松式的长跑传递口信。再以后发明了文字，开始书信传递，于是有了古代邮驿。当时的邮资是按邮件运递路程和信件纸张数量逐件计算的。
即“递进邮资制”，收费的标准也很高。如果遇到江河泛滥、桥梁坍塌，信件就得多走几百公里。总计下来，邮资高得吓人。如此昂贵的邮资，是平民百姓望而生畏。
他们把寄信看成一件奢侈的事情。19世纪30年代是改革的黄金年代，改革造就了一代英雄。罗兰·希尔发明了世界上第一枚邮票，在世界邮政史上树起了一座划时代的里程碑。
罗兰·希尔经过多年的调查主张大幅度降低邮费，实行邮件不分远近、一律收费1便士的均一邮资。他还提出使用“印刷精美的邮政用品”来预先支付邮资。这种纸的大小与邮资图样大小相仿。
背面涂上一层薄胶，人们只要沾湿背胶就能够将其贴在信件上，这就是罗兰·希尔关于邮票的最初创意。为此，罗兰·希尔上书政府，提出了自己的改革推荐。
1839年8月17日，维多利亚女王批准了这个议案，决定英国自1840年1月10日起实行1便士均一邮资法。罗兰·希尔也被女王任命负责邮政改革工作。为了把创意中的1便士邮票变成现实。
罗兰·希尔要求就应使用具有防伪性能并能在公众中取得信誉的图案作为邮票的图案。于是采用了威廉·怀恩创作的维多利亚女王的侧面头像，这样既显示了发行邮票的权威性。
又透过邮票宣传了英国，宣传了女王。邮票采用黑色油墨印刷，1840年4月15日，最后印出了世界上第一批邮票——黑便士邮票。
4、张衡发明地动仪的故事
中国的历史上，除了文人雅士、帝王将相，也有很多的科学家，张衡就是其中很著名的一个。张衡一生做了很多的事情，但是，他最有名的发明就是“地动仪”了。
那个时期，经常发生地震。有时候一年好几次。发生一次大地震，就会给老百姓和国家带来很多的伤害。当时的皇上和老百姓都把地震看作是不吉利的征兆，认为是鬼神造成的。
张衡却不信神邪，他对记录下来的地震现象经过细心的考察和试验，发明了一个能测出地震的仪器，叫做“地动仪”。地动仪是用青铜制造的，形状像一个酒坛，四围铸着八条龙。
龙头伸向八个方向。每条龙的嘴里含着一颗小铜球，龙头下面，蹲了一只张着大嘴的蛤蟆。哪个方向发生了地震，朝着那个方向的龙嘴就会自动张开来，把铜球吐出。
铜球掉在蛤蟆的嘴里，发出响亮的声音，就告诉人们那边发生地震啦。公元138年2月的一天，地动仪正对着西方的龙嘴突然张开来，吐出了铜球，这是报告西部发生了地震呀。
但是，那天洛阳一点地震的迹象也没有，更没有听说附近有什么发生了地震。于是，朝庭上下都议论纷纷，说张衡的地动仪是骗人的玩意儿。
过了没几天，有人骑着快马来向朝廷报告，离洛阳一千多里的金城、陇西一带发生了大地震，连山都有崩塌下来的。大伙儿这才真正的信服了。
5、避雷针的发明
1752年，46岁的美国科学家富兰克林用绸子做了一个风筝，并在一个风雨交加的天气里用麻线把风筝放上天空。麻线下端系了一把金属钥匙，当雨水把麻线浇湿以后就变成了导电体。
这时，他把手靠近钥匙，突然看到电火花在钥匙和手指之间跳过，同时，手指感到一阵刺痛。这个实验证明了天空中打雷实际上就是一种大规模的放电现象。
由此，使富兰克林想到，如果在高大的建筑物上装一根金属导线，导线下端接地，根据尖端放电的原理，就可避免建筑物遭到雷击的危险。这就导致了避雷针的发明。
由于避雷针的发明，人类生活的世界就多了几分安全。关于避雷针的发明，似乎是一个偶然事件。一个巧合提醒了一位伟人突发奇想，导致了发明和创造。
复印机
起初，爱迪生发明的石蜡纸，只是普遍运用于食品，糖果的包装材料上，后来他尝试在蜡纸上刻出文字轮廓，形成一张石蜡刻字纸版，在纸版下垫上白纸，再用墨水的滚轮从刻字的石蜡纸上滚一滚，奇妙的事发生了，白纸上出现清楚的字迹。之后又经过多次的改良试验，1976年，爱迪生开始量产他发明的复印机，一下子，机关，学校，事业单位，团体都采用这种蜡纸油印机。由于爱迪生复印机大受欢迎，风行全球，使得爱迪生深切体验到，应该发明人们普遍而且深切需要的东西。
同步发报机
早期的电报机，一次只能传递一个讯息，而且不能同时交换信号，由于爱迪生本身是电报技师，便著手改良传统发报机，制造出二重发报机，1974年又研发出四重发报机，也就是同步发报机。在无线电还没有发展的当时，同步发报机是一项重大的突破。
改良电话机
我们都知道，现代电话是由贝尔所发明的，事实上，电话能够清晰的接收与发话，要归功于爱迪生一次又一次的试验，突破传统的窠臼，制造出碳粉送话器，一举提高了电话的灵敏度，音量，接收距离，否则，我们现在打电话时还是会常常：喂!喂!听不到啊，听不清楚啦。
留声机诞生
1877年12月的一个夜里，梦罗园实验室的工作人员微微颤抖著，不是因为寒冷，而是因为他们听到了，人类有史以来第一次的录音：「玛琍有只小绵羊，毛色白皙像雪样，不论玛琍到哪里，小羊总在她身旁……这项伟大的发明，不用小罐子老师多作介绍，大家都可以了解，它的应用面有多广。法国政府，还因此授与爱迪生爵士的头衔呢!后来，爱迪生又多次改良留声机，直到将滚筒式改成胶木唱盘式为止，这中间可不是一，二年而已，而是历经几十年的不断改进喔!
光明的使者
19世纪初，人们开始使用煤气灯(瓦斯灯)，但是煤气靠管道供给，一但漏气或堵塞，非常容易出事，人们对于照明的改革，十分殷切。事实上，爱迪生为自己订定了一个不可能的任务：除了改良照明之外，还要创造一套供电的系统。
于是他和梦罗园的伙伴们，不眠不休的做了1600多次耐热材料和600多种植物纤维的实验，才制造出第一个炭丝灯泡，可以一次燃烧45个钟头。后来他更在这基础上不断改良制造的方法，终于推出可以点燃1200小时的竹丝灯 泡。 美国来客兄弟--飞机
中国袁隆平--杂交水稻
俄科学家发明隐身衣
据悉，奥莱格·加多姆斯基教授是俄罗斯乌里扬诺夫斯克州立大学量子和光电子学系的一名知名教授，在过去许多年中，加多姆斯基教授一直在进行着黄金纳米粒子的实验研究。通过多年的研究，加多姆斯基教授发现，一个物体只要覆盖上一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”，就可以从肉眼前消失，也就是达到了隐形的效果。
加多姆斯基教授发明的“隐身衣”利用了光的特性和物体的光反射原理。加多姆斯基教授说:“现在，我们只能使静止的物体隐形，因为物体移动时，光的辐射频率会发生改变，所以我们目前无法使移动的物体保持隐形。然而，我相信科学家不久就会制造出类似哈利·波特魔法斗篷之类的移动隐身衣。”
事实上，加多姆斯基教授不是第一个在“人造隐形”领域取得成功的科学家。2005年3月，宾夕法尼亚大学的两位科学家阿鲁和英奎特曾宣布他们发明了使物体“隐形”的理论方法。研究使用的是等离子体激光。
俄罗斯科学家的发明与美国科学家设计有异曲同工之妙，都是基于锐减散射光的概念。人类能看到物体是因为光射到物体上后，物体又反射了光。只要中断这个过程，人就看不到物体。
加多姆斯基教授的“隐身衣”发明已经申请了科学专利。研究人员相信，像飞机和太空船这样的大型物体，只要涂上了这种特殊物质，将能够从雷达屏幕前“消失
创新小发明制作方法1、自制羽毛球
准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。
制作过程：
1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下；
2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状；
3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处；
4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右；
5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。
6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？
2、自制香皂纸
制作材料和工具：
吸湿性较好的白纸，小块香皂，一支毛笔和一次性饮料罐。
制作方法：
先把香皂切碎后放在罐里，盛上适量的水后把杯子放在炉上加热，等香皂融化，将白纸裁成火柴盒大小，一张张涂透皂液，再取出阴干就成了香皂纸。
3、自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面 创新小发明制作方法1、自制羽毛球
准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。
制作过程：
1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下；
2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状；
3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处；
4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右；
5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。
6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？
2、自制香皂纸
制作材料和工具：
吸湿性较好的白纸，小块香皂，一支毛笔和一次性饮料罐。
制作方法：
先把香皂切碎后放在罐里，盛上适量的水后把杯子放在炉上加热，等香皂融化，将白纸裁成火柴盒大小，一张张涂透皂液，再取出阴干就成了香皂纸。
3、自制热气球
1.首先我们用软纸裁出6～8个叶状的纸片。
2.将它们对折并用胶水将它们的边粘在一起作成一个气球。
3.用胶带将四根连线粘到气球底部。用橡皮泥将线的另外一端固定在桌子上。
4.尽量将电吹风的速度调的很慢。将吹风口向上对准底部的开口并且打开开关。气球会慢慢变大拉紧细线并且离开桌面。
4、自制手电筒
具体制作方法是：将一只废易拉罐（如露露饮料罐）起掉一头盖子，另一头用圆头榔头敲凹。用厚瓦楞纸板卷起两节一号电池，电池正极朝上、负极朝下装入罐中。找一个合适的塑料盖（如神奇大大卷的盒盖正好可以扣在露露饮料罐上），在盒盖中央挖一个圆形小洞，洞的大小以使灯泡插紧为宜。将灯泡底座插入小洞。取一段寻线两端剥去线皮，一端绕在灯座上，另一端从塑料盖侧面扎一个小孔穿出。将塑料盖盖在易拉罐上。检查一下，灯泡、电池是不是紧密接触。到这里一次性手电筒就做好了。使用时，用大拇指把从侧壁穿出的导线按在从拉罐无油漆的焊缝上，手电筒就会发光，大拇指离开导线跳起，手电筒就灭了，使用非常方便。
5、自制太阳灶
找一个大号手电筒上的凹面反光碗，用硬质泡沫塑料或木料削一根长约4厘米的圆柱体，直径以正好能紧紧塞进反光碗的圆孔为宜。在圆柱的一端横向钻一个细孔，穿入一根直径相当于孔径的铁丝，然后将露在圆柱外的铁丝两头扳折成90°，各留5厘米即可。把圆柱塞入反光碗的圆孔内，再将铁丝两端插在一块泡沫塑料或木质底板上。将一根细竹签的两头削尖，一头插在反光碗中央的圆柱上，另一头插上一小块土豆。把该装置放在太阳下，让反光碗朝着太阳方向，然后，耐心调节竹签长度，让插上去的土豆正好位于发光焦点上。要不了多久，土豆就会被太阳光烤熟，发出香味。
6、自制 彩色蜡烛
材料：彩色蜡笔、蜡
制作方法：
1．找一个废弃的罐装饮料桶(如1．25升的可乐瓶子)，整齐地剪去盖子的部分，把蜡削入桶中。
2．把桶放人热水中，并搅拌里面的蜡，使之全部熔化。最好用开水。不过要请父母帮忙，或在父母的监护下进行这个步骤。
3．把熔化的液体倒人一个形状好看的容器(比如放小块儿巧克乃的心形框)中。不要倒得太多哟。至于原因嘛，往下看。当然了，你要先在容器中放入作蜡烛芯的线。
4．原来的蜡冷却悟，阿依照卜面的方法把熔化的彩色蜡笔液倒入其中(彩色蜡笔这个时候派上用场了)。这样把不同颜色的蜡一层层加上去，好看的蜡烛就做成了。
7、自制壁挂花篮
材料与工具：雪碧饮料瓶两个、胶水、刻刀、剪刀。
制作方法：
1． 将一只雪碧饮料瓶的绿色底套取下，剪成莲花状，翻转向下和瓶身粘成底座。
2． 在绿色底套上截取2厘米宽的绿色环，仍套在瓶身上。
3． 去掉瓶颈，在瓶上剪出13厘米长8厘宽的宽带一条，和3厘米宽的窄带若干条。
4． 用刻刀在3厘米窄条上刻出花纹
1、直升飞机的发明
1907年，世界上第一架像晴蜒一样的直升机由法国工程师伯雷格和黎歇才研制成功。这架飞机没有机翼，第一个机臂头上有两副能在水平方向上旋转的四叶螺旋桨。
在试飞时发现飞机振动厉害，安全性能差。直到1932年以后，前苏联工程师布拉图欣才设计制造出了一架名为“欧米加号”的高性能直升机。从此，直升机逐渐成为一种重要的飞行工具。
2、电话的发明
电话机是美国人A. G. 贝尔于1876年发明的。他用两根导线连接两个结构完全相同、在电磁铁上装有振动膜片的送话器和受话器，首先实现两端通话。但通话距离短、效率低。1878年出现了炭精送话器，使电话机送话器效率大大提高。受话器结构也有改进。
最早的电话机是磁石电话机，靠自备电池供电，用手摇发电机发送呼叫信号。1880年出现共电式电话机，改由共电交换机集中供电，省去手播发电机和干电池。1891年出现了旋转拨号盘式自动电话机，它可以发出直流拨号脉冲，控制自动交换机动作，选择被叫用户，自动完成交换功能。
从而把电话通信推向一个新阶段。到20世纪60年代末期出现了按键式全电子电话机。除脉冲发号方式外，又出现了双音多频（DTMF）发号方式。随着程控交换机的发展，双音频按键电话机已逐步普及。
电子电话机电路正在向集成化迈进，话机专用集成电路已广泛用于话机电路各组成部分。各种多功能电话机和特种用途电话机也应运而生。
到90年代初，已有了将拨号、通话、振铃三种功能集于一块集成电路上的电话机。随着话音识别技术的发展，直接用话音“拨号”的新型电话机也正在出现。
3、电灯的发明
1879年10月21日，电灯研制成功，他为此试用了接近1600种材料进行试验，连续用了45个小时之后这盏电灯的灯丝才被烧断，这是人类第一盏有广泛实用价值的电灯，这种电灯有“高阻力白炽灯”、“碳化棉丝灯”多种名称，用碳化棉丝制成。
1880年，爱迪生派遣助手和专家们在世界各地寻找适用的竹子，有六千种左右，其中日本竹子所制碳丝最为实用，可持续点亮一千多个小时，达到了耐用的目的，这种灯称之为“碳化竹丝灯”。
1881年，在巴黎世博会上，爱迪生展出一台重27吨、可供1200只电灯照明的发电设备。
1883年，爱迪生在一次电灯试验中观察到在灯泡内另行封入一根铜线，认为可以阻止碳丝蒸发，延长灯泡寿命，经过反复试验，碳丝虽然蒸发如故，但他却从这次失败中发现碳丝加热后，铜线上竟有微弱的电流通过。
后来这种现象被称之为“爱迪生效应”，1904年英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了电子管。
4、飞机的发明
二十世纪最重大的发明之一，是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝，虽然不能把人带上天空，但它确实可以称为飞机的鼻祖。
20世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论。
从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展史上取得的巨大进步。
5、留声机的发明
留声机诞生于1877年。世界上发明留声机的人就是誉满全球的发明大王——托马斯·阿尔瓦·爱迪生。
托马斯·阿尔瓦·爱迪生根据电话传话器里的膜板随着说话声会引起震动的现象，拿短针作了试验，从中得到很大的启发。说话的快慢高低能使短针产生相应的不同颤动。
那么，反过来，这种颤动也一定能发出原先的说话声音。于是，他开始研究声音重发的问题。
参考资料来源：百度百科-留声机
参考资料来源：百度百科-飞机
参考资料来源：百度百科-电灯
参考资料来源：百度百科-电话机
参考资料来源：百度百科-直升机
锯的发明
有一次，鲁班奉命建造一座宫殿，工程规模浩大，工期却要求很短，而且干到中途，木料又用完了。所有的人都不得不停下来，赶去采木料。鲁班也亲自起早贪黑地带领徒弟们一边上山砍木头，一边加紧施工，生怕耽误了工期。鲁班在用斧子砍树时，觉得又费力，速度又慢，斧子用不了多久就钝了，还要去磨，能不能造出一种工具来代替斧子呢？这个想法一向萦绕在鲁班的心头。
有一天，他去山上砍木料，山路很陡，他用力抓住两边的杂草，吃力地向前行进。当他松开手时，一片茅草叶从他的手指间轻轻滑过，带来一阵剧痛，他仔细一看，手上留下了一条口子，鲜血正从伤口中渗出。
一片又轻又软的小草叶，竟能把手指划破！鲁班留意地摘下那片茅草叶，仔细地观看，发此刻叶子的边缘有一排又细又尖的细齿。他试着用叶子在斧柄上拉过，叶子软软地歪到一边了，可还是在斧柄上留下了一条印迹，这给了鲁班以启发。他兴奋得转身就向山下跑，也顾不得身边的杂草，深一脚、浅一脚地赶回了工地。他找来了一把竹片，把它削薄，又在它的边缘削刮，在上边刻出一个个的“牙齿”，用这些齿在木料上来回地拉，果然拉出了一条深深的沟。但只用了几下，竹片上的齿就被磨平了。
他想，如果用比竹片更坚韧的铁片来做这些齿，不就能把木头很轻易地弄断了吗！于是鲁班拿着这些竹片来找铁匠，让铁匠照着竹片的样貌打造出几根带齿的铁片来。他又给这些铁片装上了木制的柄，于是锯子就这样产生了。工匠们用锯子伐木头，又快，又省力。鲁班和他的徒弟们很快就把木料凑齐，宫殿也如期完工了。
两千多年过去了，锯子在工匠们的手中一代代流传至今，即使是现代化的电锯，也没有脱离开鲁班发明的锯子的基本原理。
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。
【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。
1。由令人讨厌的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。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。
2。从萤火虫到人工冷光；
3。电鱼与伏特电池；
4。水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，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。
5。人们根据蛙眼的视觉原理，已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样，准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后，雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹，防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场，它能监视飞机的起飞与降落，若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报。在交通要道，它能指挥车辆的行驶，防止车辆碰撞事故的发生。
6。根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
7。模拟蓝藻的不完全光合器，将设计出仿生光解水的装置，从而可获得大量的氢气。
8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究，已仿制了人力增强器——步行机。
9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11。船桨模仿的是鱼的鳍。
12。锯子学的是螳螂臂，或锯齿草。
13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
古代：中国四大发明，造纸术，印刷术，火药，指南针
近代：三次工业革命，瓦特发明蒸汽机，史蒂芬孙发明内燃机，西门子发明发电机，卡尔本次发明第一辆汽车。
现代：袁隆平的杂交水稻，。。。。。很多的
雷达是一种神奇的电学器具，它由电磁波往返时间，测得阻波物的距离。假如你问雷达是谁发明的？在芬克的雷达机械中说，“雷达的发明，不能专归于某一位科学家，乃是许多无线电学工程师努力研究，加以调准而成。”在战时，美国麻省理工学院由五百位科学家和工程师致力于雷达的研究。希奇得很，在自然界中，你找得到神为某种动物所豫备的雷达。在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上，科学家B. Vesey-Fitzgerald 发表了一篇很有趣的文本，给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行，不论如何黑暗，如何狭窄的地方，绝不碰壁，这是什么原因？它怎样知道前面有无障碍呢？关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在一九四○年已经证明，蝙蝠能够避免碰撞，是藉一种天然雷达，不过是声波代替电磁波，在原理方面完全相仿。从蝙蝠口中发出一种频率极高的声波，超过人类听觉范围以外，二位科学家藉着一种特制的电力设备，在蝙蝠飞行时，将它所发的高频率声波记录出来。这种声波碰到墙上，必然折回，它的耳膜就能分辨障碍物的距离远近，而向适宜方向飞去。蝙蝠传输声波也像雷达一样，都是相距极短的时间而且极有规则，并且每只蝙蝠，有其固有的频率，这样蝙蝠可分清自己的声音，不至发生扰乱。因这缘故，蝙蝠飞行之时，常是张口，假如你将它口紧闭，它便失去指挥作用，假如堵上它的耳朵，便要撞到墙上，无法飞行。这个有趣的实验，道破了它的秘密。
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