师法自然，仿生技术是如何改变世界的？
编者按：本文编译自题为“BioConvergence: How nature-inspired technology is transforming our world”的文章。向自然学习”，这并非是句空话。本文介绍了科学家如何借鉴大自然，在材料科学，信息技术等领域实现创新。希望能为您带来启发。大自然经过45亿年的演变与发展，独创出一套生命法则。例如高大的红杉树，可以抵抗重力作用将水分营养，输送至100米高的树顶。大自然便是如此发展出许多著名的规律法则，生命遵循各自的自然法则，适应，繁衍。多年以来，研究人员持之以恒地通过研究大自然，以实现创新。比如一名瑞士科学家，有一次在阿尔卑斯山远足时，发现针尾草牢牢粘在他的衣物和宠物狗身上，后来他用了十年时间研究出了魔术贴，向世界证明：坚持向大自然探索，也可以有所收获。简单来说，生物融合就是对自然界的研究，以及将自然作用于现象应用于创新的实践。从技术的角度，它是仿生生物学，物理学和计算机技术......阅读全文
仿生材料
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中，其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高，从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求，使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计，特别是高性能仿生材料的发展
天然生物与仿生梯度材料研究获进展
自然界中的生物体在长期的自然选择与进化过程中，其组成材料的组织结构与性能得到了持续优化与提高，从而利用简单的矿物与有机质等原材料很好地满足了复杂的力学与功能需求，使得生物体达到了对其生存环境的最佳适应。大自然是人类的良师。天然生物材料的优异特性能够为人造材料的优化设计，特别是高性能仿生材料的发展
欧盟研制成功生物仿生超强粘合材料
近年来，随着纳米观测技术的持续进步，如X射线散射源技术和高分辨率显微镜技术，为在分子尺度上研究生物仿生材料、充分揭示大自然奥秘开辟了新路径。欧盟科研理事会（ERC）提供350万欧元全额资助，由德国斯图加特新材料研究所（INM）科研人员领导的欧洲SWITCH2STICK研发团队，研究壁虎（Gec
金属所天然生物与仿生结构材料研究取得系列进展
近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室材料疲劳与断裂研究部“葛庭燧奖研金”获得者刘增乾带领的研究小组在天然生物材料的组织结构与力学行为研究方面取得了系列新进展，在沈阳材料科学国家（联合）实验室开辟了天然生物与仿生结构材料研究的新方向。该研究旨在探索各种天然与人造材料体系变形、断
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶，捕虫高手猪笼草，科学家们研究仿生，利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而，仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”，一旦受到外界触碰，“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
新仿生材料有望替代塑料
塑料制品给现代生活带来便利，也造成环境污染。近期，中国科学技术大学俞书宏院士团队使用“定向变形组装”方法，研制出具有仿生结构的高性能材料，具有比石油基塑料更好的机械与热性能，有望成为其替代品。 目前，大多数塑料来自石油产品，废弃后难以降解，造成持续性的环境污染问题。同时，现有的生物基材料存在成
金属所生物力学与仿生材料研究取得新进展
生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成，但却表现出优异的综合力学性能和功能特性，这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构，特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。 近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究
金属所生物力学与仿生材料研究取得新进展
生物材料尽管由性能并不突出的简单组元在相对温和的条件下组装而成，但却表现出优异的综合力学性能和功能特性，这主要得益于其跨越不同尺度的复杂而巧妙的组织结构，特别是由此带来的独特的变形与断裂机制和强韧化机理。 近期，中国科学院金属研究所材料疲劳与断裂实验室生物力学与仿生材料研究组博士刘增乾带领研究
仿生材料力学测定物性分析
仿生，是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高，为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造，是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”，中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究，总结规律，提出了二元协同理论，即将两个具有相反性质的
大连化物所利用微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料
微流控技术仿生合成新型微米纤维生物材料研究取得新进展 近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展，研究成果以封面文章发表在最新的Advanced Materials (2014, 26, 2494–249
生物与信息融合（BT与IT融合）重点专项启动
近日，由暨南大学附属第一医院教授张水兴牵头承担的国家重点研发计划“生物与信息融合（BT与IT融合）”重点专项——“基于多尺度跨时空异构数据构建肿瘤乏氧数字孪生系统”项目启动仪式暨实施工作方案论证会在广州召开。中国工程院院士、暨南大学校长邢锋在致辞时表示，学校对项目的开展予以高度重视，将在人才团队构建
脱氧核糖核酸的生物功能
在基因组中，遗传信息存储在称为基因的DNA序列中，这个遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在得到保证。事实上，在转录过程中，遗传信息可以很容易地被转录到互补的RNA链中（mRNA）。mRNA通过翻译合成蛋白质。或者，细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息。基因组结构真核生物基因组DNA
脱氧核糖核酸的生物功能
在基因组中，遗传信息存储在称为基因的DNA序列中，这个遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在得到保证。事实上，在转录过程中，遗传信息可以很容易地被转录到互补的RNA链中（mRNA）。mRNA通过翻译合成蛋白质。或者，细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息。基因组结构真核生物基因组DNA
脱氧核糖核酸的生物功能
在基因组中，遗传信息存储在称为基因的DNA序列中，这个遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在得到保证。事实上，在转录过程中，遗传信息可以很容易地被转录到互补的RNA链中（mRNA）。mRNA通过翻译合成蛋白质。或者，细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息。基因组结构真核生物基因组DNA
脱氧核糖核酸的生物功能
在基因组中，遗传信息存储在称为基因的DNA序列中，这个遗传信息的传递由互补的含氮碱基序列的存在得到保证。事实上，在转录过程中，遗传信息可以很容易地被转录到互补的RNA链中（mRNA）。mRNA通过翻译合成蛋白质。或者，细胞可以通过称为DNA复制的过程简单地复制遗传信息。基因组结构真核生物基因组DNA
Zetasizer－Nano促进仿生纳米复合材料处理
英国诺丁汉特伦特大学的研究员目前已将英国马尔文仪器有限公司的Zetasizer Nano ZS颗粒特征系统应用在工作中，证明了蛋白质和铝相互作用产生的静电特性。这一进步使得人们向利用自然生物过程创建新型铝复合材料的目标又迈进了一步。 采用生物过程进行纳米复合材料结构的设计和构造被称作仿生纳
仿生材料力学测定物性分析介绍
仿生，是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能，进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高，为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
仿生“海胆”材料提高农药利用率
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员尹恒团队在农药高效利用研究领域取得新进展。相关成果发表在《化学工程杂志》上。农药是重要的农业生产资料，传统农药剂型在作物叶片的附着力较弱，由于雨水冲刷等原因导致只有小部分活性成分被目标生物所利用，这是导致农药过度使用的主要原因之一。因此，提高农药利用率已成为世
生物摩擦学：动物仿生学+人体生物摩擦学
全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉，人体内存在各种摩擦，如关节的摩擦；管腔(血管、气管、消化道、排泄道)内的摩擦；运动产生的肌肉、肌腱间的摩擦等。由于摩擦可以引起人体许多生理变化和疾病。 生物摩擦学（biotrobology）是以生物的摩擦、粘附及其润滑为中心，基于生物体材料的流变性质，研究摩
科学家为多肽仿生材料应用“画像”
多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列，进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功能的一类生物材料。“多肽仿生材料是指借鉴自然界中的天然蛋白质、病毒、生物矿物等的结构与功能设计特定的肽序列，进而通过非共价或共价作用力调控形成的具有特定结构与功
新仿生材料可从空气中高效收集水
沙漠中的仙人掌 受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss生物工程研究所的研究人员，结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料，可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题，也为未来仿生学发展打开了新的思路。
力学所仿生材料研究取得新进展
对材料的结构和性能进行仿生设计、以获得满足某些特定服役环境要求的工程材料是目前材料研究中的热点之一。最近，中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室（LNM）“生物及仿生材料力学”课题组的宋凡研究员、许向红副研究员和邵颖峰助理研究员及其合作者，用等离子刻蚀和酸腐蚀的办法，在陶瓷表面成功引入了仿
新仿生材料可从空气中高效收集水
受沙漠甲虫、仙人掌和猪笼草的启发，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss生物工程研究所的研究人员，结合多种生物体的特性设计出一种高性能仿生材料，可更为有效地从空气中收集水。这一方法不仅可用于解决某些地区干旱缺水的问题，也为未来仿生学发展打开了新的思路。相关研究成果发表
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力（3-18 MPa）下呈现出较低的摩擦系数（0.001-0.03）。无论是静止还是运动状态，关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数，支撑人体正常运动过程。研究表明，包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
细胞融合实验的设备材料介绍
超净工作台、二氧化碳恒温培养箱、倒置生物显微镜、离心机、恒温水浴箱、冰箱、细胞混匀器、荧光显微镜或流式细胞仪等。培养器皿及其它：96孔、24孔培养板、培养瓶、离心管、平皿、保温杯、培养液过滤装置、不锈钢网及手术剪刀、镊子等。Balb/c小鼠。SP2/0细胞（骨髓瘤细胞）。
涂料等产品与化工材料加速融合
“新型建材、防水材料、涂料、塑料等化工产品将建材和化工两个支柱行业紧紧连在了一起。两个行业相互渗透、融合的范围正在快速延展。”中国建材市场协会副会长虞建华说。随着工业化、城镇化、信息化、农业现代化同步发展，城镇化和工业化良性互动，2013年建材工业将继续保持平稳较快发展势头，具体表现为传统建材增
宁波材料所在仿生功能高分子材料方面取得新进展
关节疾病与组织损伤是威胁人类健康的顽固性疾病之一，发病率高而且难以治愈。采用人工材料实现组织缺损的填充、置换、再生，是当今世界多学科交叉的前沿课题，具有非常广泛的应用前景，但也面临着巨大的挑战。人工材料的设计与合成、结构操控、生物活性与生物功能的实现与调控等是成功地构建