第12章 锯子和仿生学
夏禹在找到大片竹子之后,却发现了一个比较尴尬的问题,自己没有足够锋利的工具来将竹子砍断。虽然可以就地取材,制作锋利的石斧和石刀来砍竹子,但由于竹子过于坚硬,石斧石刀被夏禹砍碎了无数,却总是无法动那些竹子分毫。这让夏禹,很是气馁。正准备动用自己的终极大招火攻的时候,却意外的瞥到了一旁的带有锯齿状叶片的野草,这让他有了一个新的想法。 夏禹这回,又从周边捡到的一些边缘锋利且坚硬的石块,用小石块也仿照锯齿状的叶子,小心的将其边缘打磨成类似锯子的样子,虽然很是有些粗糙,也不足够坚硬,但总比一味的用蛮力劈砍要强上很多。之所以要用锯的方法,来切割坚硬的竹子和树木,那也是古代劳动人民,在长期的劳动过程中不断吸取经验教训,才总结出来的。刀斧是凭借工具的锋利和力量的大小直接将植物的纤维斩断,而锯子则是用摩擦的方式将植物纤维磨断。 锯子的发明,据传说是:有一年鲁班接受了一项很大的任务——建筑一座大宫殿。这需要很多木料,但是工程限期很紧。鲁班的徒弟们每天都上山砍伐木材,但是当时还没有锯子,只有用斧子砍,效率实在是太低了,而且徒弟们每天累得精疲力竭,可是木料还是远远不够,耽误了工程的进度。那个年代,完成不了奴隶主的任务是要受重罚的,鲁班心里非常着急,就亲自上山察看。上山的时候,他偶尔拉了一把长在山上的一种野草,一下子手就被划破了。鲁班很奇怪,小小的一根草为什么这样锋利他把草折下来细心观察,发现草的两边都长有都长有许多锋利的小细齿,他的手就是被这些小齿划破的,鲁班就从这件事上得到了启发。既然小草的细齿可以划破人的皮肤,那么带有很多细齿的铁条,应该可以锯掉大树吧! 于是,他经过多次试验,终于发明了锋利的锯子,大大提高了工效。 鲁班偶然间的经历,让他了解到小草可以划破人的皮肤。然后他细心观察,发现小草之所以可以划破人的皮肤,其主要原因在于小草上的那些三角形的细齿。于是大胆的想象这种带有细齿的设计构造能否为我们人类所用,于是开始思考如何造出类似结构工具来砍伐树木,最终通过不断的实践,发明了锯子。鲁班这种在自然界中,通过发现-观察-想象-思考-实践,最终发明出来锯子的例子,就属于我们人类活动中仿生学的典型代表和案例。 仿生学是一门既古老又年轻的学科。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。生活中自然界中种类繁多的生物,他们在长期适应环境的过程中,进化出了各自独特的生存技能和生长形态。我们人类文明中有许多伟大发明,都是直接或间接借鉴于自然界中的各种动植物。比如人类通过观察鸟类的飞行,发明了飞机;根据蛙眼的视觉原理,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。根据蝙蝠在夜间的飞行利用超声波定位,发明了雷达。根据水母的顺风耳,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。 这些伟大发明,对我们人类文明的发展起到了至关重要的作用。而且到目前为止还有很多动植物的独特生存技能和生长形态,依然是我们没有发现或是无法模拟出来的。 因此,我们的教育一定要让孩子走进自然,并且融入到自然之中。让孩子们通过对自然界的观察,来发现更多对我们人类文明发展和科技进步,有促进的自然规律和自然现象。只有多多观察,才会有所发现,才会有灵感将自己的发现和生活中遇到的问题进行结合,在经过大胆的想象和认真的思考,最终通过反复的实践来实现自己伟大的想法,进而获得成功。
我们人类社会中有许多伟大发明,都是通过:善于观察 有所发现 认真思考 大胆想象 不懈实践,最终获得成功的。譬如牛顿发现万有引力,就是因为观察到苹果从树上掉落的地上,发现这可能是受到一种力的影响,然后思考苹果为何只会向下掉,而不会向上飞,再通过大胆的想象和假设,确认了万有引力存在的可能性,最终通过后期的无数次实验成功证明了万有引力。 联想到以前人类社会的教育模式,他们把所有孩子都集中到狭小的教室之中,老师照着书本讲,学生照着书本拼命的学,日复一日,年复一年,不断刷题以求获得高分。在狭小的教室空间里,从小学到高中毕业,孩子们将会度过漫长的12年时光。这12年里,他们很难有接触到大自然的时间,更不用说去观察和思考,去寻找我们自然界中的一些有趣现象和规律。 甚至很多学校,为了学生的安全,连每年的春游和郊游都不敢组织,这不得不说是人类教育的悲哀。