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研究情感因素的重要意义
The Significance of Studying the Affect Factors
关于情感的重要性 ，王初明博士说过：“情感之所以重要 ，只因为它是发动机，再好的机器 ，若不发动起来 ，便是一堆废物 。情感的作用若发挥得好，可以启动学能，调动学习积极性 ，释放学习潜力 ，解决学习过程中的心理和思想问题 。”事实上，情感除启动和启智功能外 ，还有信号 、感染 、迁移和健身等功能 ，这些功能对我们教师搞好教学都有极其重要的作用。
英语学习的特点和中学生的情感特征决定了情感在英语教学中更为重要 。学生，尤其是偏远山区中学的学生 ，缺少英语学习的大环境 ，英语学习中有大量的词汇、句型、语法要记，需要大胆开口运用英语；而中学生 ，尤其是高中生 ，随着年级的提高他们的自尊心越来越强，自我保护意识日趋增强 ，有相当一部分学生怕出错 、怕开口 、怕老师提问 ，对自己缺乏信心 。教师若能认真研究英语学习中的情感因素，设法消除学生的消极情感，培养学生的积极情感 ，教学工作就会卓有成效。具体来说 ，研究情感因素至少有以下几点重要意义。
1.1 情感在教学中具有多种功能
情感的特性与英语教学自身的特点决定了情感在英语教学中的独特的功能 。所谓功能，就是一个系统所具有的对其它系统施加影响的一种属性 。弄清情感在教学中的功能 ，有利于提高英语课堂效率 ，促进人的全面发展。情感在英语教学中主要有以下几大功能：
1.1.1动力功能列宁说过：“没有‘人的感情’，就从来没有人对于真理的追求 。 ”(列宁 ，1958：255) 这说明情感具有动力的功能 。动力功能是指情感对于人们的行动具有增力或减力的作用。积极的情感能发挥增力作用 ，激励人们的行动；反之，消极情感会产生减力作用 ，阻碍人们的行动 。因此 ，在教学中要设法激发和发展积极情感，帮助学生抑制和克服消极情感 。
1.1.2启智功能
心理学研究表明 ，人的感知、记忆 、注意 、想象、思维等心理技能的发挥受主体情绪状态的影响。人在认识活动中的积极性直接影响着智力发展的活动效率 。经过调查93%的学生认为学习积极性高时领悟快 ，记得牢(温正胞,1999：23) 。在教学中，情与知的出现常常一前一后，互相促进 ，相辅相成。因此 ，在教学中，我们在发展学生智力的同时 ，必须注意培养和优化学生的情感因素 ，使之相互促进，共同提高 。
1.1.3 信号功能
是指一个人的情感能通过表情外显而具有信息传递的效能 。表情分为言语表情和非言语表情(即body language)。表情在社交中起着重要作用。心理学家艾伯特"梅拉别恩(Mehrabian Albert)研究了使用英语的人们的交往现象后发现 ，日常生活中55%的信息是靠非语言传递的 ，38%的信息是靠言语表情传递的，只有7%的信息是靠纯粹的语言传递的(转引自江佳慧, 2001：16) 。在教学中 ，教师通过表情传递教学信息 ，了解学生的学习状况；学生通过教师的表情了解信息，又把自己的了解程度通过表情传给老师 。教师若善于运用表情 ，可以增强教学效果。马卡连柯也曾指出：“不能运用必要的面部表情 ，或者不能控制自己情绪的老师，都不能成为良好的老师 。 ”(马卡连柯，1979：305)
1.1.4感染功能
是指一个人的情感具有对他人施予影响的效能 。调查数据显示 ，教师上课时感情投入 ，82%的学生的注意力不易分散(江佳慧，2001：16)。心理学研究还表明 ，一个人的情感会影响他人的情感 ，而他人的情感也能反过来影响这个原先的情感，诺尔曼"丹森(Norman K"Denzin)教授称之为情感互动 。他说“情感互动是两个人之间通过相互作用而进行的情感转让 ，使一个人情不自禁地进入对方的感受和意向性感染状态的过程中 ，它把两个或两个以上的人结合在一个共同的情感领域之中 。”(诺尔曼"丹森，1989：203) 由此可见 ，感染功能有两种体现：甲被乙感染；甲乙相互感染。在语言教学中 ，一是通过教学内容感染学生，二是通过师生之间的情感互动使学生受到感染 。
1.1.5迁移功能是指一个人对他人的情感会迁移到与他人有关的事物上去的效能 。情感迁移是情感的一种扩散 、泛化现象。燕国材在揭示情感自行扩散规律时指出：“在一定条件下 ，人的情感可以弥漫到主体与客体上去 。 ”(燕国材 ，1992) 我国有句俗语叫“爱屋及乌 ”正是对这一现象的典型概括 。有调查显示，初中100%，高中98.94%的学生对老师感到满意时 ，也喜欢该老师所教的学科(吴昌顺, 1987)。由此可见 ，学生对老师的情感会迁移到相应的学科上。根据这一规律，我们教师必须要真诚地热爱学生 ，在人格上要充分尊重 ，在思想上要亲切关怀，生活上要细心照顾 ，学习上要耐心指引 ，让学生时时处处感受到师爱，学生就会以相同的情感来回报教师 。
1.1.6健身功能 。情感不仅会影响学生的学习 ，同时也会影响学生的身心健康。处于愉快情绪状态下的人大脑功能完善 ，能保证内分泌系统 、免疫能力、消化系统功能的正常发挥，减少疾病的发生；如果消极情感长期存在 ，就可能产生心理疾病 。有研究表明 ，精神舒畅与精神忧郁者患重病死亡的比率是2:18(熊川武，1999：133) 。因此，发展积极情感不但可以提高教学效果而且还可以促进学生的身心健康。
1.2 语言与情感态度有密切的关系
人类语言的重要功能之一是促进人际交往 。人际交往就不可避免地要涉及人的情感态度 。情感态度在很大程度上需要通过语言来表达和传递。沟通情感 、解决情感也需要使用语言 。恰当 、合理地使用语言有助于沟通情感 ，增进友谊和互相尊重 ，改善人际关系 。总之，语言与情感有着千丝万缕的联系。青少年学习英语的过程在很大程度上是学习如何使用英语 。既然是使用英语 ，那么就不可避免地要涉及人际交往和情感态度 。
1.3研究情感因素有助于提高教学效果
教学过程不仅是认知信息交流的过程 ，也是情感信息交流的过程。前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说：“学校里的学习，不是毫无热情地把知识从一个头脑装进另一个头脑 ，而是师生之间每时每刻都在进行的心灵的接触。”（转引自赵涌波 ，2001：108）这种心灵的接触就是情感交流的过程 。如果教师在教学过程中注意处理好情感因素，就有利于优化教学过程 ，提高教学效果 。其理论依据有：
1.3.1辩证唯物主义(dialectic materialism)：马克思主义的辩证唯物主义认为 ，外因是变化的条件，内因是变化的根据 ，外因通过内因而起作用。学生个体是知识获得的内因 ，情感因素是学习者个体因素的重要组成部分 。因此，如果教师善于处理好各种情感因素，创造积极情感 ，就有利于提高教学效果 。
1.3.2人本主义(Humanism)：以马斯洛(A.H.Maslow)和罗杰斯(C.R.Rogers)为代表的人本主义心理学强调学习过程中人的因素。因此其学习论的基本原则是“必须尊重学习者 ，必须把学习者视为学习活动的主体；必须重视学习者的意愿、情感 、需要和价值观；必须相信任何正常的学习者都能自己教育自己，发展自己的潜能 ，并终于达到“自我实现 ”；必须在师生之间建立良好的师生关系 ，形成情感融洽 、气氛适宜的学习情境 。 ”(转引自张大均，2001：65) 也就是说看重知识的学习与情感、体验的结合 ，认为人的智力的发展和情感发展同等重要 。我们也可从中得到启示：在英语教学过程中正确处理好情感因素有助于收到良好的教学效果。
1.3.3 建构主义(constructivism)
建构主义是学习理论中行为主义发展到认知主义以后的进一步发展 。是西方教育心理学的最新教学理论 ，最早由瑞士心理学家皮亚杰(Jean Piaget)于20世纪60年代提出 。建构主义十分关注以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识，强调学习过程中学习者的主动性 、社会性和情境性 ，认为知识是由个体建构的。学习者心灵的发展是已有知识和当前经验不断达到平衡的过程 ，伴随这一过程的是同化与顺应 。智力发展包括认知发展和情感发展，两者密不可分 。与认知发展同样的道理 ，情感发展的过程也是情感图式在不断的同化和顺应中达到平衡的过程(范琳 ，2003：28—29)。在英语学习这项智力发展中认知和情感同样是互相影响 、互相制约、不可分割的；知识的构建伴有情感的构建，情感的构建同时又影响着知识的构建。因此，只要教师把构建积极情感作为教学目标的一部分 ，鼓励情感自主 ，使学生达到“好学”以至“乐学 ”的境界，最大限度地调动认知和情感的互动 ，就有利于提高教学效果 。
1.3.4情感过滤假设(the affective filter hypothesis)
克拉申(Krashen)认为 ，虽然情感对语言习得机制并无影响，但情感因素起着促进或阻碍输入传到大脑语言习得器官的作用 。成人情感过滤能力强于儿童 ，故输入效果低于儿童。因此 ，要创造一种情感过滤程度低的环境，排除心理障碍 ，降低情感过滤程度 ，作为输入的前提和输入效果的保证 。他还把情感分成动力 、自信和焦虑三类，并指出 ，动机大 、自信心强、焦虑低的学习者输入和吸收的语言量就多(Rod Ellis, 1985：263) 。因此 ，我们英语教师若在教学中注意激发和增强学生学习英语的动机，保护和帮助学生建立学习英语的自信心，消除和降低学生的焦虑感 ，更有利于提高语言输入效果 ，提高我们的教学质量。
另外，周榕和何广铿在对广州市省 、市 、区三级的9所学校共1572名初中毕业生的英语学习情感态度和学习策略与学习成绩之间的关系作了Pearson积矩相关分析后发现 ，“英语成绩与情感态度和学习策略都呈显著的正相关 ，其中情感态度与英语成绩的相关性最高(r=0.322, P＜0.01) ”并得出“情感态度是影响学习成绩的首要原因”的结论 。他们指出：“以往的外语教师重知识轻情感的情况应得到纠正，取而代之的应是重视和努力尝试以情优教和以情促知 。”(周榕 ，2004：1)
1.4 关注情感问题有利于促进人的全面发展
“积极的学习情感和主动学习的精神的养成 ，比学习方法、技巧的掌握具有更深刻的意义，对人一生的发展有更持久的影响。 ”(联联合国教科文组织总部中文科译：《教育——财富蕴藏其中：国际21世纪教育委员会报告》)中学阶段的青少年正处于情感态度发展的重要时期 。每一个阶段 、每一门学科都应该关注学生的情感 ，帮助他们培养和发展积极的情感态度 。但是 ，过去的教育过于强调大脑的理性和认知功能，而忽略了非理性的发展 ，造成了“情感空白 ”。事实上 ，教育的重要目的之一就是促进人的发展 。《国务院关于基础教育改革与发展的决定》(2001)要求“积极开展教育教学改革和教育科学研究 。继续重视基础知识 、基本技能的教学并关注情感态度的培养……”与其它学科一样，英语教育也应该以促进人的发展为目标。既关注认知也关注情感是语言教学中不可或缺的。关注情感可以提高语言教学效果，语言教学也能帮助学生培养积极、健康的情感 。斯蒂维克(Earl W. Stevick)认为 ，语言教学不只是为了达到某些语言目标(language goals) ，而且要有更加深层的目的——追求新的“生活目标 ”(pursuing new “life goal ”) (程晓棠, 2000：3) 。
1.5 关注学生情感有助于改变当前英语教学中的弊端
改革开放以来，我国中学英语教学已经取得了巨大成就 ，但是也不容盲目乐观。中学英语教学中依然普遍存在“收效较低”的问题 。还有相当一部分学生对英语缺乏兴趣 ，两极分化现象还比较严重 。造成这些问题的主要原因之一是教育者忽视了教学中的情感问题，认为情感态度的培养是政治老师和班主任的工作。正如陈琳等教授所说“我国基础教育领域有一种观点 ，认为情感态度不是外语 、数学 、物理等专门学科的教学目标 ，应该是思想品德课的任务 。有人更为直接，认为英语与情感态度没有关系 。 ”(陈琳 ，2002：68) 笔者在调查后发现：从初二开始 ，随着所学内容增多，需要记忆的量大 ，对英语缺乏兴趣 ，成绩不好的这些学生学习感到越来越困难，考试成绩也越来越不理想，几乎没有成功的体验 ，教师又没有及时给予鼓励和帮助 ，甚至不时被教师所批评或渐渐为老师遗忘，久而久之 ，就导致了怀疑自己不是学习英语的材料；又由于各种考试 ，特别是中考、高考给师生造成的压力过大，教学方法仍多以单向灌输为主 ，以讲解语言知识为主 ，课堂里老师独霸课堂，把学生看成是用来装知识的“容器 ” ，很少考虑学生的需要 ，课堂活动机械、沉闷 、枯燥和程序化，缺少生气和乐趣 ，缺乏智慧的挑战和好奇心的刺激 ，进而使教学本身成为导致厌学的因素。如果教师充分考虑情感因素，教学中多一点情感投资入，或者说多一些人文关怀 ，如：课堂上设置一些能真正让学生乐于参与的活动 ，切实做到以学生为主体；当学生遇到困难或挫折的时候，教师给予热情的鼓励和真心的帮助；设法让学生享受成功的乐趣 ，在成功中获得自信；当学生取得进步的时候 ，教师给予真诚的祝贺；教师在课堂里尊重每一个学生，不忽视任何一个学生的存在；教学中投入真情实感 ，营造和谐的课堂气氛 ，把课上得生动有趣；课内课外注意建立融洽的师生关系，目前英语教学中所存在的弊端是可以得到某种程度的改变的 。
1.6 关注和培养积极情感是中学英语教学的重要内容
中学英语新课程标准第一次在中学英语教学指导性文件中明确了外语课程的人文性 ，体现了以人为本的教学理念 。章兼中教授认为 ，培养人文精神是时代的呼唤，人文精神是深化英语教育改革的基点 ，培养人文精神的核心是重视人的因素 ，积极学习的态度是人文精神的重要体现。(章兼中，2002：12—15) 英语新课程标准在课程性质中明文规定：“基础教育阶段英语课程的任务是：激发和培养学生学习英语的兴趣，使学生树立自信心……”其基本理念部分的第一条是：“课题特别强调要关注每个学生的情感 ，激发他们学习英语的兴趣 ，帮助他们建立学习的成就感和自信心…… ”情感态度被作为影响学生学习和发展的重要因素列入课程目标之一，并对各级目标作了具体的描述 。因此 ，关注学生情感 ，培养学生的积极情感已成为中学英语教学的一个主要任务 、基本理念和重要内容 。
关于仿生学的资料
1.现在有哪些植物 改变着世界
植物能改变世界吗？
151年前，英国人理查德·斯普鲁斯来到巴西。在亚马逊河热带雨林里 ，采集到一棵完整的小树——它的树皮光滑平坦 ，开黄绿色小花。割开树皮，里面流出白色的黏稠物质 。理查德把这棵不起眼的小树带回了英国皇家植物园 ，便转身去了南美 。
尽管在6世纪的壁画上 ，就有阿兹克特人（现在的墨西哥人）向部落首领奉献生胶的场景，但人类真正认识到橡胶的巨大价值 ，也不过就是200年之内的事。
1823年 ，一个叫麦金托什的工人不小心把橡胶溶液沾到衣服上，意外发现能够防水 。于是，人类历史上第一件能挡雨水的衣服诞生了 。直到今天 ，英语中的“雨衣 ”一词 ，还叫做麦金托什（mackintosh）。
1887年，约翰·博伊德·邓洛普在帮儿子修理自行车的过程中 ，灵机一动 ，发明了充气轮胎，这是一个划时代的发明 。两年后 ，爱德华·米其林也在一次修理自行车轮胎的过程中 ，想到可以把轮胎做成可拆换的，由车主自己修理 。1891年 ，米其林申请了这项轮胎改革专利 ，从此，人类对橡胶的需求剧增。如今 ，米其林公司已是世界上著名的跨国公司巨头 。
因为橡胶树 ，因为有了橡胶、橡胶轮胎，整个世界从此“转”了起来 。
谁说植物不能改变世界？在资本全球化进程中，改变世界的植物 ，何止橡胶一种！
今天吞云吐雾自得其乐的烟民们 ，大概无法想象欧洲第一个烟民罗德里格的遭遇：他随哥伦布船队从美洲回到家乡之后，很不理智地在众目睽睽之下点燃了那些神奇的叶子 ，他的鼻子 、嘴巴冒出浓烟 ，“邻居们吓得魂飞魄散 ”。他被关进监狱，等到他出来的时候 ，邻居们早已学会了吸烟 。在大量金钱与生命被烟草卷走之后 ，越来越多的主动或被动吸烟的消费者把烟草公司告上法庭 。但烟草贸易早已改变了世界格局，特别是英国与北美之间的关系。
能够制出甘美甜糖的甘蔗 ，被哥伦布引入加勒比海地区后 ，成为新兴的产业，由此需要的大量廉价劳动力 ，引发了非洲黑人最苦难的血泪史。能够开出白色花朵的植物——棉花 ，引起了人类历史上最重要的变革之一——工业革命 。至于有着先苦后甜奇怪味道的中国茶叶，更是诱发了西方对东方财富的掠夺 。由茶叶和**这两种植物引发的战争，改变了整个中国的近代史。
虽然在人类眼中 ，植物沉默无语 、逆来顺受、任由宰割 ，但事实上，烟草 、甘庶 、棉花、茶 、** 、金鸡纳树、橡胶树这些植物 ，毫不夸张地说 ，已经改变了世界 。从中，我们看到人类的好奇 、贪欲 、血腥、暴力、罪孽 。当然 ，还有彷徨 、无助 、脆弱、多疑。植物的历史 ，折射出人性的善，也折射出人性可怕的恶 。这些 ，都是抹不去的历史 。
最近 ，“神舟六号 ”搭载的柴油树苗长势良好。“根据科学研究，从这种柴油树种子中榨出的油 ，结构同石油相似 ，只需稍加提炼和加工就能得到柴油，但目前产量太低，无法大规模种植和生产 。”中国科学院植物研究所负责“神六”搭载种苗试验的研究员沈世华博士希望 ，通过太空旅行 ，把柴油树苗的产量提高几倍 。
瞧，也许这就是下一种改变世界的植物！
2.列举五种中国特有的观赏植物 急~悬赏50分中文名：梅花 科属分类 域：真核域 界：植物界 门：被子植物门 纲：双子叶植物纲 目：蔷薇目 科：蔷薇科 亚科：梅亚科 属：李属 种：梅 形态特征 株高约5-10米 ，干呈褐紫色 ，多纵驳纹。
小枝呈绿色 。叶片广卵形至卵形，边缘具细锯齿 。
花每节1~2朵 ，无梗或具短梗 ，原种呈淡粉红或白色，栽培品种则有紫 、红 、彩斑至淡黄等花色 ，于早春先叶而开。 梅花可分为系、类 、型。
如真梅系 、杏梅系、樱李梅系等 。系下分类 ，类下分型 。
梅花为落叶小乔木，树干灰褐色 ，小枝细长绿色无毛 ，叶卵形或圆卵形，叶缘有细齿，花芽着生在长枝的叶腋间 ，每节着花1~2朵 ，芳香，花瓣5枚 ，白色至水红 ，也有重瓣品种。 产地分布 梅花原产中国西南部，野梅首先演化成果梅观赏梅系果梅的一个分支 。
野梅在中国分布的次中心有4个 ，即川东 、鄂西山区；鄂东南 、赣东北、皖浙山区；两广 、赣南山区和闽 、台北区 。为落叶乔木。
梅喜温暖气候 ，花期对气候变化特别敏感 。梅喜空气湿度较大，但花期忌暴雨 。
梅在年雨量1000mm或稍多地区可生长良好对土壤要求不严 ，较耐瘠薄。阳性树种 ，喜阳光充足，通风良好 。
为长寿树种 。长江流域花期12月至翌年3月。
在四川、湖北、广西等高海拔地区均有野梅分布 。栽培的梅花在黄河以南可安全露地越冬 ，经杂交育种的梅花 ，在北京露地越冬已获成功，梅花喜温暖稍带湿润的气候，喜阳略耐荫 ，不畏寒 ，土质以轻壤 、砂壤而富含腐殖质最佳，在中黏壤土上生长易生刺 。
梅在年雨量1000mm或稍多地区可生长良好对土壤要求不严 ，较耐瘠薄。阳性树种 ，喜阳光充足，通风良好。
为长寿树种 。长江流域花期12月至翌年3月 。
品种分类 （一）梅花品系分为四大系：1真梅系 、2杏梅系、3樱李梅系 、4山桃梅系 （二）六大类：1直枝梅类 、2垂枝梅类、3龙游梅类 、4杏梅类 、5樱李梅类、6山桃梅类 （ 前三类属真梅系其余各类分属各系） （三）19个型别：1直枝梅类分品字梅型 、小细梅型 、江梅型、宫粉型 、绿萼型 、玉蝶型、朱砂型、黄香型 、洒金型 2垂枝梅类分粉花垂枝型 、五宝垂枝型、残雪垂枝型 、白碧垂枝型 、骨红垂枝型 3龙游梅类分玉蝶龙游型 4杏梅类分单瓣杏梅型和春后型 5樱李梅类分美人梅型 6山桃梅类分山桃梅型 植物名称：桂花树（杭州市市花） 中文别名木樨、月桂 、金桂 、岩桂、九里香 、七里香 科属分类木犀科 ，木犀属 ， 桂花之乡湖北省咸宁市咸安区 桂花 又名“月桂 ” 、“木犀 ”。种叶对生，多呈椭圆或长椭圆形 ，树叶叶面光滑 ，革质，叶边缘有锯齿 。
树冠圆球形 。树干粗糙、灰白色。
花簇生 ，3一5朵生于叶腋 ，花期9--10月，多着生于当年春梢，二 、三年生枝上亦有着生 ，花冠分裂至基乳有乳白 、黄、橙红等色 ，香气特浓 。 桂花的品种很多，常见的有四种：金桂、银桂 、丹桂和四季桂 。
果实为紫黑色核果 ，俗称桂子。 汉中的汉桂 ，是桂花中的佼佼者，驰名中外 ，享誉九州 。
产区分布 桂花原产我国西南和中部 ，现广泛栽种于淮河流域及以南地区，其适生区北可抵黄河下游 ，南可至两广 、海南 。中国西南部、四川 、云南 、广西、广东和湖北等省区均有野生 ，印度，尼泊尔 ，柬埔寨也有分布。
喜温暖湿润的气候 ，耐高温而不甚耐寒，为亚热带树种 。桂花叶茂而常绿，树龄长久 ，秋季开花 ，芳香四溢，是我国特产的观赏花木和芳香树 。
中国有20多个城市以桂花为市花。 桂花对土壤的要求不太严 ，除碱性土和低洼地或过于粘重 、排水不畅的土壤外 ，一般均可生长，但以土层深厚 、疏松肥沃、排水良好的微酸性砂质壤土最为适宜。
形态特性 桂花为常绿阔叶乔木 ，高可达15米 ，树冠可覆盖400平方米 。树皮粗糙，灰褐色或灰白色叶对生 ，椭圆形 、卵形至披针形 ，全缘或上半部疏生细锯齿 。
叶革质，对生 ，椭圆形或长椭圆形 ，幼叶边缘有锯齿。花簇生，3一5朵生于叶腋，多着生于当年春梢 ，二 、三年生枝上亦有着生 ，花冠分裂至基乳有乳白、黄 、橙红等色，香气极浓 。
花簇生叶腋生成聚伞状 ，花小 ，黄白色，极芳香 。树皮光滑呈灰色。
单叶对生 ，革质光亮 ，叶形及叶缘因品种而不同，叶形椭圆至椭圆状披针形 ，叶缘有全缘或具锯齿 。花腋生呈聚伞花序 ，花形小而有浓香，花色因品种而异 。
有生长势强 、枝干粗壮、叶形较大、叶表粗糙 、叶色墨绿 、花色橙红的丹桂；有长势中等、叶表光滑 、叶缘具锯齿 、花呈乳白色的银桂 ，且花朵茂密、香味甜郁；生长势较强 、叶表光滑 、叶缘稀疏锯齿或全缘、花呈淡** 、花朵稀疏 、淡香 ，除秋季9月-10月与上列品种同时开花外，还可每2个-3个月又开一次的四季桂。丹桂和四季桂，果实为紫黑色核果 ，俗称桂子 。
桂花实生苗有明显的主根 ，根系发达深长 。幼根浅黄褐色，老根黄褐色。
嫁接苗的根系因砧木而异；插条埋入土中各处易生不定根 ，但无明显主根 。挂花分枝性强且分技点低 ，特别在幼年尤为明显，因久常呈灌木状 。
密植或修剪后 ，则可成明显主干。树皮粗糙 ，灰褐色或灰白色，有时显出皮孔。
叶面光滑 ，革质 ，近轴面暗亮绿色，远轴面色较谈；椭圆形 ，长椭圆形、卵形 、倒卵形 、披针形、倒披针形、长被针形至卵状披针形 。 桂花为常绿阔叶乔木 ，高可达15米，树冠可覆盖400 。
3.改变了世界的四种植物是什么让世界上瘾的烟草
烟草源自美洲，随着哥伦布船队的返航传到欧洲。它之所以能被普遍接受 ，一方面是人们曾认为它有神奇的药效 。16世纪的欧洲 ，几乎所有医生都把烟草当“神药”使用 .用来医治牙痛 、肠寄生虫 、口臭、破伤风甚至癌症 。另一方面，吸烟具有独特的自娱自乐功能 ，深受贵族和老百姓喜欢。
掀起两场重要战争的茶叶
1559年 ， *** 人把茶叶带到了欧洲 。在当时，饮茶当属贵族生活的一部分 ，价格高昂 。17世纪初 ，英国东印度公司取得了与中国人从事茶叶贸易的特许经营权，但只能用白银购买。为筹措白银 ，东印度公司竟向中国非法输入鸦片 ，对中国造成了巨大危害，最终导致鸦片战争的爆发 。而导致美国独立战争爆发的同样是茶叶 。
导致人类大迁徙的甘蔗
新航路开辟后不久 ，西班牙 、葡萄牙等国开始在加勒比海地区种植甘蔗。并从非洲运进大量奴隶来进行劳作 。16世纪以后的300年间 ，从非洲贩卖到美洲从事包括种植甘蔗在内的大种植园劳动的奴隶高达1170万人，最终仅有980万人活了下来 。加勒比海地区乃至南美地区的人口构成发生了惊人的变化。
养活了世界的土豆
土豆的原产地是南美洲的安第斯山区，新航路的开辟者把它带到了欧洲 ，随后便传播到世界其他地方 ，并成为世界的第四大农作物。土豆对世界的意义在于它养活了更多的人，其亩产量是谷物的3-4倍 。
4.地球植物的演变 阅读答案我们生活的地球 ，到处都有生物足迹 ，万物展现着生命的活力 。那么，今日地球上形形 *** 的生物是如何产生的呢？生命在地球上是怎样开始的呢？
多少世纪 ，生命起源这个诱人之迷始终吸引着人们去探索 、去研究。在生命起源的问题上唯物主义和唯心主义的斗争始终没有停止过 。科学和宗教 ，完全敌对，不可调和 。
人们研究了过去居住在地球上那些动物和植物残余的化石 ，证明了生物一直在演变 ，在进化。地球上最早的生物和现在的生物完全不一样，年代越是离现在久远 ，那个时代的生物就越低级 ，越简单 。
恩格斯提出了关于生命起源的科学概念，他肯定了生命界和非生命界的统一性，他把生命看成是发展的产物 。他给生命下了一个光辉的定义 ，他断定了蛋白质是物质的生命携带者。一九五二年 ，米勒经过科学实验证实了由原始大气演变为生命物质的过程，给唯心主义以致命一击 。生命起源的科学规律也越来越为更多的人们所认识和接受了 。
大约30亿年前 ，地球上已出现了植物。最初的植物 ，结构极为简单，种类也很贫乏 ，并且都生活在水域中；经过数亿年的漫长岁月 ，有些植物从水中转移到陆地上生活 。陆地上的环境条件不同于水中，生活条件是多种多样的 ，而且变化很大 。
比如说 ，植物在水中生活时，用身体的整个表面吸收养料 ，而在陆地上就需要专门的器官 ，一方面从土壤吸收水分和矿物质，另一方面从大气中吸收二氧化碳和氧气。
一、植物在进化的过程中，不断地与外界环境条件作斗争。环境不断在发生变化 ，植物的形态结构和生理功能也必然会跟着发生变化 。二 、由于某些地理的阻碍而发生的地理隔离 ，如海洋 、大片陆地、高山和沙漠等，使许多生物不能自由地从一个地区向另一个地区迁移 ，这样 ，就使在海洋东岸的种群跟西岸的种群隔离了 。隔离使得不同的种群有机会在不同条件下积累不同的变异，由此出现了形态差异 、生理差异 、生态差异或染色体畸变等现象 ，从而实现了生殖隔离。这样 ，新的种类就形成了 。三、在自然条件下，植物通过相互自然杂交或人类的长期培育 ，也使植物界不断产生新类型新品种 。今天 ，在海洋 、湖沼 、南北极、温带、热带 、酷热的荒漠 、寒冷的高山等不同的生活环境中，我们到处都可以遇到各种不同的植物 ，它们的外部形态和内部构造以及颜色、习性 、繁殖能力等 ，都是极不同的。所有这些都表明植物对环境的适应具有多样性，因而形成了形形 *** 的不同种类的植物 。
经过研究发现，海洋是生命的摇篮 ，海洋中最早出现的植物是蓝藻和细菌 ，它们也是地球早期出现的生物 。它们在结构上比蛋白质团要完善得多，但是和现在最简单的生物相比却要简单得多 ，它们没有细胞的结构 ，连细胞核也没有，它们被称为原核生物 ，在古老的地层中还可以找到它们的残余化石。
地球上出现的蓝藻 ，数量极多，繁殖快 ，在新陈代谢中能把氧气放出来 。它的出现在改造大气成份上做出了惊人的成绩 。在生物进化过程中 ，逐渐产生了自己能利用太阳光和无机物制造有机物质的生物，并且出现了细胞核 ，如红藻 ，绿藻等新类型。
藻类在地球上曾有过一个几万世纪的全盛时代，它们的植物体组织逐渐复杂起来，达到了更完善的程度 。
由于气候变迁 ，生长在水里的一些藻类 ，被迫接触陆地，逐渐演化为蕨类植物 ，这一时代以后便出现了裸子植物 。大约一千千百万年以前 ，在地形上爆发了一个植物界最大的家族——被子植物。它们快速发展起来，整个植物面貌与现代植物已非常接近 ，直到现在 ，还是被子植物的天下。
就这样，植物在漫长的岁月中 ，几经巨大而又极其复杂的演变过程 ，几经兴衰，由无生命力到有生命力 ，由低级到高级 ，由简单到复杂，由水生到陆生，才出现了今日形形 *** 的植物界 。
地球上最早的陆生植物化石出现在晚志留纪至早泥盆纪的陆相沉积物中 ，表明距今4亿年前植物已由海洋推向大陆 ，实现了登陆的伟大历史进程 。植物的登陆，改变了以往大陆一片荒漠的景观 ，使大陆逐渐披上绿装而富有生机。不仅如此 ，陆生植物的出现与进化发展，完善了全球生态体系 。陆生植物具有更强的生产能力 ，它不仅以海生藻类无法比拟的生产力制造出糖类 ，而且在光合作用过程中大量吸收大气中的CO2，排放出大量的游离氧（O2） ，从而改善了大气圈的成分比 ，为提高大气中游离氧量作出了重大贡献 。因此，4亿年前的植物登陆是地球发展史上的一个伟大事件 ，甚至可以说 ，如果没有植物的登陆成功，便没有今日的世界。
5.随着时间的流逝,植物分类有哪些变化植物最早按照是否有药用价值或其他用途进行分类 。
监察官加图 （Cato the Censors前234—前149）的著作《农业志》列出了 125种植物 ， 是最早的罗马植物志之一 。加伊乌斯 、普林尼、塞坤杜斯（GaiusPliniusSecundus,23—79） ，又名老普林尼 ，其著作《博物志》发表于1世纪。
该书为最古老的古代重要植物志之一，共描述了 1000多种植物 。随着发现的植物越来越多 ，其分类也日趋复杂 。
1583年 ，最早的植物分类学家之一 、意大利植物学家克萨皮纳斯（Caesalpinus,1519—1603）根据不同的特性，如叶片构造 、种子果实外表 ， 对1500种植物进行了分类。 约翰、雷（John Ray, 1627—1705）是第一位按照植物多重相似性与特点进行分类的植物学家 。
其著作——《植物史》发表于1686年一1704年间 ，书中对18000多种植物进行了详细分类，并区别了单子叶与双子叶开花植物 。法国生物学家J 、P 、德、特纳福特（J 、P 、deT0urnef0rt, 1656—1708）最早在“科 ”与种 ”之间引入“属”。
他的分类系统有700属 ，共包括9000种。1753年 ， 瑞典博物学家卡尔、林奈出版了《植物种志》 。
该书按照繁殖特点将植物整理为24纲 。今天，林奈的双名法仍然是应用最普遍的动植物分类系统。
然而 ，这种系统往往无法反映自然关系 ，因此被认为是人工分类法 。 18世纪晚期，人们提出了几套自然分类系统 。
法国植物学家安东尼、劳伦 、德 、朱西厄（AntoineLaurent de Jussieu, 1686—1758）出版了著作《植物属志》。1824年，瑞士植物学家奥古斯丁、彼拉姆斯 '德 、堪多（Augustin Pyrame de Candolle,1778—1841 ）着手编写了《植物界自然系统概论》 ， 前后历时50年才完成 。
1862年一1883年 ，英国植物学家乔治 、边沁（Gee Bentham,1800——1884）禾口约瑟夫' 道尔顿、虎克（Joseph Dalton H00ker, 1817—1911 ）出版了另一个版本的《植物属志》 。19世纪晚期，查尔斯 、达尔文的进化论思想开始影响植物分类。
第一个主要植物自然分类系统出现于19世纪末 。1887年一 1915年 ， 德国植物学家阿道夫 、恩格勒（AdolfEngles 1844—1930）与卡尔'勃兰特（Karl Prantl,1849—1893）发表了《植物自然分科志》 。
该系统是最完整的自然分类系统之一 ， 且21世纪仍在使用。 作者识别 了约10万种植物，并按照推测的进化顺序进行了罗列 。
植物分类系统在20世纪也有所发展 。一些系统开始注重植物群体 ，尤其是开花植物 ，而不再是所有植物。
查尔斯、贝西（Charles Besses 1845—1915 ）是20世纪早期第一位提出植物分类系统的 美国科学家。 支序分类学是目前最新的分类方法之一 。
它通常指一套 概念和方法，用以描述进化分支结构的进化分枝图 。
仿生学（bionics）在具有生命之意的希腊语bion 上 ，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。大约从1960年才开始使用 。生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多 ，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科 。例如关于信息接受（感觉功能） 、信息传递（神经功能） 、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。可举出的仿生学例子 ，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上 。仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科 ，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科 。
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 。
仿生学的诞生
随着生产的需要和科学技术的发展 ，从20世纪50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一 ，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。人们用化学 、物理学 、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究 ，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。此时模拟生物不再是引人入胜的幻想 ，而成了可以做到的事实 。生物学家和工程师们积极合作 ，开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备 。生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。于是生物学和工程技术学科结合在一起 ，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学 。
作为一门独立的学科 ，仿生学正式诞生于1960年9月 。由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗？ ”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学 ，1963年我国将“Bionics ”译为“仿生学 ” 。斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统 ，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学” 。简言之，仿生学就是模仿生物的科学。确切地说，仿生学是研究生物系统的结构 、特质 、功能、能量转换 、信息控制等各种优异的特征 ，并把它们应用到技术系统 ，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程 、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学 。从生物学的角度来说 ，仿生学属于“应用生物学 ” 的一个分支；从工程技术方面来看 ，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理 、新方法和新途径 。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠 、最灵活、最高效 、最经济的接近于生物系统的技术系统 ，为人类造福。
仿生学的研究方法与内容
仿生学是生物学 、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学 。第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志：一个巨大的积分符号 ，把解剖刀和电烙铁“积分 ”在一起 。这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成，而且也概括表达了仿生学的研究途径。
仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理 ，并把它模式化 ，然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。
仿生学的主要研究方法就是提出模型，进行模拟 。其研究程序大致有以下三个阶段：
首先是对生物原型的研究 。根据生产实际提出的具体课题 ，将研究所得的生物资料予以简化 ，吸收对技术要求有益的内容，取消与生产技术要求无关的因素，得到一个生物模型；第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析 ，并使其内在的联系抽象化 ，用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型；最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中，不仅仅是简单的仿生 ，更重要的是在仿生中有创新 。经过实践——认识——再实践的多次重复 ，才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要 。这样模拟的结果，使最终建成的机器设备将与生物原型不同 ，在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力 ，电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠 。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点，就是整体性 。从仿生学的整体来看 ，它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态 。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制 ，它们与外界的联系是密不可分的 。生物从环境中获得物质和能量，才能进行生长和繁殖；生物从环境中接受信息 ，不断地调整和综合 ，才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一，局部与整体的协调与统一 。仿生学要研究生物体与外界刺激（输入信息）之间的定量关系，即着重于数量关系的统一性 ，才能进行模拟 。为达到此目的 ，采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此，仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的 ，因为生物界本身就包含着成千上万的种类 ，它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究 。自从仿生学问世以来的二十几年内，仿生学的研究得到迅速的发展 ，且取得了很大的成果 。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生 、建筑仿生 、化学仿生等。随着现代工程技术的发展 ，学科分支繁多，在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究 。例如：航海部门对水生动物运动的流体力学的研究；航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航；工程建筑对生物力学的模拟；无线电技术部门对于人神经细胞 、感觉器宫和神经网络的模拟；计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等 。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有：“人造神经元有什么特点 ” 、“设计生物计算机中的问题 ”、“用机器识别图像” 、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛 。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究 ，即动物的感觉器官 、神经元、神经系统的整体作用 。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来 ，近些年又出现新的分支，如人体的仿生学 、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之 ，仿生学的研究内容 ，从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容 。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉 、渗透的新时代，仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来，同时对生物学的发展也起了极大的促进作用 。在其它学科的渗透和影响下 ，使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变；在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养 ，加速科学的发展 。闪此，仿生学的科研显示出无穷的生命力 ，它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献 。
仿生学的研究范围
仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生 、能量仿生 、信息与控制仿生等。
◇力学仿生 ，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如 ，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑 ，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域 ，又可用最少的建材承受最大的载荷 。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构 ，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流 ，提高航速；
◇分子仿生 ，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性 、通透性 、生物大分子或其类似物的分析和合成等 。例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物 ，在田间捕虫笼中用千万分之一微克 ，便可诱杀雄虫；
◇能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程；
◇信息与控制仿生 ，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络 、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪 ”可测定飞机着陆速度 。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理 ，研制成功可增强图像轮廓 、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置 。已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。
模仿人类学习过程 ，制造出一种称为“感知机 ”的机器 ，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习 ，从而能实现模式识别 。此外 ，它还研究与模拟体内稳态，运动控制 、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制 ，以及人-机系统的仿生学方面 。
某些文献中 ，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。
仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域 。一方面由于自动化向智能控制发展的需要 ，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段 ，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战 。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟 ，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。
控制与信息仿生和生物控制论关系密切 。两者都研究生物系统中的控制和信息过程 ，都运用生物系统的模型 。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发 ，为生物行为寻求解释。
最广泛地运用类比 、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节 ，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的 。—般认为 ，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型 。前者是基础 ，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。
由于生物系统的复杂性 ，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期 ，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因 。
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