[科普中國]-仿生模擬

仿生模擬（Bionic Imitation）或稱仿生制造(Bionic Manufacturing)，是模仿生物的組織結構和運行模式的制造系統(tǒng)，是通過模擬生物器官的自組織、自愈、自增長與自進化等功能，以迅速響應市場需求并保護自然環(huán)境。制造過程與生命過程有很強的相似性。生物體能夠通過諸如自我識別、自我發(fā)展、自我恢復和進化等功能使自己適應環(huán)境的變化來維持自己的生命并得以發(fā)展和完善。

生物體的上述功能是通過傳遞兩種生物信息來實現(xiàn)的：

一種為DNA類型信息,即基因信息,它是通過代與代的繼承和進化而先天得到的;另一種是BN類型信息,是個體在后天通過學習獲得的信息。這兩種生物信息協(xié)調統(tǒng)一使生物體能夠適應復雜的和動態(tài)的生存環(huán)境。生物的細胞分裂、個體的發(fā)育和種群的繁殖,涉及遺傳信息的復制、轉錄和解釋等一系列復雜的過程,這個過程的實質在于按照生物的信息模型準確無誤地復制出生物個體來。這與人類的制造過程中按數(shù)控程序加工零件或按產(chǎn)品模型制造產(chǎn)品非常相似。制造過程中的幾乎每一個要素或概念都可以在生命現(xiàn)象中找到它的對應物。

就制造系統(tǒng)而言,現(xiàn)在已越來越趨向于大規(guī)模、復雜化、動態(tài)及高度非線性化。因此，在生命科學的基礎研究成果中選取富含對工程技術有啟發(fā)作用的內容，將這些研究成果同制造科學結合起來，建立新的制造模式和研究新的仿生加工方法，將為制造科學提供新的研究課題并豐富制造科學的內涵。此外，進行與仿生機械相關的生物力學原理研究，將昆蟲運動仿生研究與微系統(tǒng)的研究相結合，并開發(fā)出新型智能仿生機械和結構，將在軍事、生物醫(yī)學工程和人工康復等方面有重要的應用前景。

本詞條內容貢獻者為:

奚廷斐 - 研究員 - 北京大學前沿交叉學科研究院