动物有一些奇特的本领。往往为人类所不及。但是人类有更大的本领——劳动。人类通过劳动运用才智和灵巧的双手创造出各种各样的工具，可以与生物界媲美。鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的体形和内部结构，造出了各式各样的船只，大江大海通行无阻。鱼在水中升降起伏，是依靠改变体内鱼鳔容积的大小，于是人们在船体内安装上可以进水和排水的水箱，制成了潜水艇。鸟儿展翅可在空中自由飞翔，人在研究鸟类飞行的基础上提出了航空原理，制造出来的飞机比鸟飞得快、飞得远、飞得高。可见，人类可以模仿生物来增加自己的本领。
随着科学技术的不断发展，人类经历了蒸汽时代、电气时代、目前已进入自动化时代，难道人类还要向生物界请教什么吗？事实上，生产实践对于技术的要求越来越高，使电子学、无线电技术及自动控制装置必须向尽可能完善的方向发展。目前的自动控制装置结构越来越复杂，体积也越来越大，有的控制装置元件可达百万之多，这就使仪器的可靠性受到很大威胁，如果其中一个或少数元件发生故障，就会使整个仪器工作失常。为了保险起见，人们又增加了许多附加措施或监护系统，致使仪器越来越庞大。尽管目前在微小型化方面已取得很多进展，但如此发展下去，真是不堪设想。这就势必要求开辟新的技术发展途径，以期获得灵活、可靠、高功效而且经济的技术装置。生物经过了亿万年漫长的发展过程，不断地改变自身的结构和功能，以适应自然界的变化。在这种自然选择下，它们不断地进化，具备了精确而完善的适应环境变化的能力，它们对外界信息的感受、转换和对机体功能的控制能力，以人们现在还不十分清楚的方式十分完美地解决了。于是人们又把视线转向生物界，许多工程技术人员都自觉地向生物界去寻求新的设计思想和原理，这样工程技术和生物学就迅速地接近起来，产生了一门新的边缘科学——仿生学。
仿生学的任务是研究生物的各种优异特征（如：精细的结构、能量的转换、信息的传递、准确而协调的调节功能等）及其产生的原理，并把它们运用到技术领域，采用模拟的方法创造新的或改造旧的工程技术设备。
在电子学、无线电技术方面，仿生学的发展尤为引人入胜，它为电子学的发展提出不少新思想，向人们展现出小巧可靠的元件、结构严整的线路、高功率低消耗的设计原理以及对外界信息感受锐敏的装置等等，真是丰富多采。
青蛙在稻田里蹦来跳去，每天扑食许多小虫子，不愧是水稻的义务卫士。可是你仔细观察过青蛙扑食的特点吗？青蛙伏在水田里，那些小害虫不论是低飞而过，还是在稻叶上爬动都逃脱不出青蛙的卷舌。但是，在离它很近的一片稻叶上有一只又肥又大的蛾子一动也不动，在夕阳的照耀下清晰可见，而青蛙却毫无反应。突然，蛾子起飞了，就在这一瞬间，青蛙跳起来把它吃到嘴里。原来青蛙只能看见正在运动的物体，对于静止的东西，尽管又近又大却视而不见。根据青蛙的视觉特点，人们研制出一种蛙眼电子模型，把它安置在飞机场上可以监视起落的飞机防止在空中相撞（参见图1），也可以用来自动跟踪导弹和人造卫星。
早在一百多年前就有人发现，蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，可以捕食空中的小虫，也能灵活躲开障碍物。人们一定会惊叹蝙蝠真有好眼力啊。其实它的视力很差，它在空中所以能运动自如不是靠眼力而是靠听力。蝙蝠的喉头能够发出一种超出人耳听觉范围的音频信号，也叫做超声波。发出的超生波遇到小虫（或障碍物）就会发生回波信号，蝙蝠通过双耳接收回波信号就能判断出小虫（或障碍物）与自己的距离和方位。蝙蝠发射超声波定位的方法启示人们采用发射无线电波的方法制造了雷达（见图2）。然而蝙蝠的超声定位器，无论在测距精度和角分辨率方面都不比现代雷达逊色，而体积和重量却是雷达的数百～数千万分之一，无怪乎有“活雷达”之称。
蝙蝠可供人类借鉴的本领还不止于此。人们通过深入的研究发现偏幅对回声的收听有极高的灵敏度，它可以在环境噪声比信号强大两千倍的条件下，检测出从蚊子身上返回来的声波，由此仿制出雷达的抗干扰装置。看了上面的介绍，似乎昆虫遇见了蝙蝠只有死路一条了，其实不然，有一些飞蛾能够成功地躲避蝙蝠的追捕，这又是一种什么本领呢？原来这种夜蛾也有锐敏的听觉器官，它们可以在30米的距离外截获蝙蝠发出的超声波而逃之夭夭。解剖夜蛾的“耳朵”，发现是由两个细胞组成，而一台人造的测听装置却是一部复杂的电子仪器，对比之下不免相形见绌。此外，一些夜蛾还有干扰超声波的装置，当它们接收到蝙蝠发出的超声波后，有的夜蛾足部关节上有一种振动器，可以发出一连串的“咔嚓”声，干扰蝙蝠的超声定位；有的夜蛾全身布满了纤毛，可以发出不规则的颤动，使超声波发生乱反射；纤毛也可以吸收超声波，大大削弱回波的强度。蝙蝠接收超声波的回波受到了干扰，当然就找不到飞蛾了。这种飞蛾的纤毛启发人们仿制了反雷达的装置。反过来，人们又利用昆虫的听觉，模仿蝙蝠的超声波来驱逐害虫，保护农作物。
在漆黑的夜晚，响尾蛇悄悄地游动着，迅速而准确地捕食小动物，它又是凭借什么本领呢？原来响尾蛇的头上有一对探测红外线的热敏器官，可以分辨出千分之一度的温度变化，并能精确的定向。再如夏日聒耳的蝉声、夜晚飞舞的萤虫、深海回游的电鳗，它们纤细的身体，却在发声、发光、发电方面显示出如此高的效率，都启示人们在探索设计新的换能元件方面大有潜力。
电子计算机的发明使人类在探索、开发、改造自然方面大大迈进了一步。随着计算机在科学计算、大量信息处理和实时控制等方面的发展，以及计算机本身的微小型化和高速度化，它越来越多地代替了人的部分脑力劳动。然而还有相当大量的、主要的功能计算机代替不了大脑。例如大脑具有广泛的逻辑思维能力，能适应环境的变化，能对客观事物进行去伪存真、由表及里的学习过程，这一些都是人脑显著优于电脑的，更不必说在高度的可靠性、小巧的体积重量以及高密度的记忆容量等方面遥遥领先了。人脑是以什么形式进行信息加工的呢？至今还是一个谜。但是这已清楚地告诉我们，从仿生学的角度对大脑进行研究是非常重要的。
人和动物的神经系统具有复杂的结构和精细的调节反馈功能。神经系统是由神经细胞组成，它依据每个神经细胞的电位变化，接收、传递加工各种信息，并发出控制信息。神经细胞又称作神经元，由细胞体、轴突和树突三部分组成（见图3）。细胞体是神经元的主体部分，是产生兴奋的原发点。神经元兴奋时产生的电变化称为动作电位。轴突细而长形成纤细的神经纤维，人的各种神经纤维直径只有1～20微米，每根神经纤维外面包裹着一层称为髓鞘的绝缘物质，犹如导线一样，由细胞体产生的动作电位相当于脉冲信号沿着它传导。成百上千的神经纤维组成肉眼可见的白色神经，这种神经干就象是一根多股的电话线，其中每根导线都仅能传递自己神经细胞体所产生的信号，它们之间互不干扰。神经元所产生的兴奋依靠轴突传送给其它神经元或效应器。树突短而粗呈树枝状，它和来自其它神经元的轴突末稍接触。神经细胞体也接收其它神经元的轴突末稍。一般情况下，其它神经元的轴突到达细胞体处，对该神经元起兴奋作用，使细胞体放电；到达树突处，对该神经元起抑制作用，使细胞停止放电或不易放电。神经元上好象是装有正、负两种控制装置，根据接收到的不同信号巧妙地进行信息处理。各神经元通过轴突和树突联系形成一个神经系统，犹如由各种形式的电路（如负反馈、正反馈、空间放大、时间综合、闭锁式振荡等）组成的集成电路。而电信号在各种线路中传输所消耗的能量是由线路的组成者（神经元）供给，使信号不发生衰减。此外，神经元之间的多余性联接，使神经系统表现了惊人的“自我修复”能力。人脑约有100多亿个神经元，我们知道，神经元也要发生功能障碍的，在人的一生中每小时约有1000个神经元发生毛病，而人脑仍能保持着正常的思维活动。但是，如果按现有的技术水平，安装一台有100亿个电子管的仪器，平均工作1秒钟就有几千个电子管损坏，那么这台仪器要保持连续工作是根本不可能的了。由此可见，目前的元器件，还远没有达到神经元那样高度的可靠性。因此，开展对神经元的结构和功能的研究，模拟制造象神经元那样小巧灵敏可靠的技术元件模型，将为现代电子技术提供性能优异的新元件。目前人们已用电子管、半导体元件等研制出多种人工神经纤维和人工神经元作为自动控制装置的新元件。图4即是一个人工神经元的电路原理图。
目前各种自动控制装置在国民经济各领域都获得日益广泛的应用，它可以准确、高速地控制生产程序，大大提高产品的质量和数量，同时节省大量人力。但是，自动控制装置是按照人所规定的固定程序来工作的、它与环境并不能“通讯”，它对外界环境缺乏自动分析和灵活适应的能力，如果发生意外情况或某个元件损坏时，机器不是停止工作就是会发生事故。因此如何使机器具有适应环境变化的能力，就成了重要的课题。人和高等动物具有学习、记忆的能力，它们对正在改变的外界环境能及时发生适应性反应，这就需要模仿生物设计具有自适应性的控制系统，使机器能够识别外界的信息，并能独立地综合信息、调整程序，具有自寻最佳的能力。尽管关于思维、记忆、学习等复杂的生理过程还很不清楚，真实的模拟更为困难，但在神经解剖学、神经生理学和电生理学研究的启发下，研究大脑各种神经元在空间和时间上的联系、对大脑进行技术模拟，将为设计各种电子计算机开辟新的途径。目前利用人工神经元来模拟大脑的机器已经取得很大进展，已经制成学习机、识别机、阅读机、翻译机等智能计算机。例如在临床上采用的图象识别机能分析心电图，迅速准确地诊断心脏异常；还可以利用它来监护危重病人和宇宙飞行员，当心电图发生异常时便能立即发出警报。又如在语言识别的研究上，根据豚鼠的神经生理实验所观察到的听觉神经元的特征而模拟出来的人造神经元，已研制出能识别10～50个字的声音控制器，应用在宇宙飞船上。它可以接受三个不同讲话者发出的不同命令。宇宙飞行员只要说出“向前”、“停止”等口语命令，就可以通过声音控制器去操纵飞船。目前的翻译机已经能够翻译1000多个外文单词，但对句子的翻译就差多了。总之，随着仿生学和电子技术的发展，各种类型的智能机肯定会不断向高级形式发展。
综上所述，仿生学关于动物的感觉器官、神经元和有适应性的控制系统方面的研究都与电子科学技术有密切的关系。仿生学研究生物体的各种复杂功能，为电子学的进一步发展提供宝贵的资料和丰富的设计思想；同时，电子学的发展也不断为仿生学提供现代化的研究手段。两门学科相辅相成，共同促进，在探索生物界的奥秘、利用自然界的规律方面不断向纵深发展，必将为我国工农、农业、国防和科学技术实现现代化作出巨大的贡献！(马祖礼)