СОДЕРЖАНИЕ

1. Бионика как наука — история развития, определения, сущность
2. Аналоги природных форм в медицине
3. Принципы бионики на службе у медицины
4. Заключение
5. Список литературы

БИОНИКА КАК НАУКА — ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СУЩНОСТЬ

Формальной датой рождения одной из новых наук, возникшей в современном нам ХХ в., бионики, принято считать 13 сентября 1960 г. — день открытия первого американского национального симпозиума на тему «Живые прототипы искусственных систем — ключ к новой технике». Однако, само собой разумеется, что проведение такого симпозиума стало возможным только потому, что к этому времени было накоплено большое количество данных о принципах организации и функционирования живых систем, а также появились возможности практического использования добытых знаний для решения ряда актуальных задач техники.
Название «бионика» происходит от древнегреческого корня «bion» — элемент жизни, ячейка жизни или, более точно, элементы биологической системы.
Сразу же возникли эмблема и девиз, несущие в себе символическое изображение научной сути бионики, — синтезировать накопленные в различных науках знания. Присущий ХХ в. интенсивный процесс разъединения, дробления научных дисциплин, крайняя степень конкретизации целей и задач отдельных наук привели к возникновению более полутора тысяч отраслей знаний. В течение достаточно длительного отрезка времени такая дифференциация знаний способствовала успешному развитию большинства отраслей науки и техники, но в настоящее время узкая специализация ученых затрудняет познание, и появляется настоятельная потребность в интеграции результатов научных исследований на основе единых, всеобъемлющих принципов.
Первой попыткой к новому объединению явилась кибернетика, основным интеграционным принципом которой стала всеобщность методов управления живым и неживым и их связи.
Бионика же во многом является логическим продолжением кибернетики, но она устраняет противоречия, ставшие результатом специализации наук и их разобщения, и интегрирует разнородные сведения в соответствии с единством живой природы, или биологическим принципом. Поэтому эмблемой бионики являются скальпель и паяльник, соединенные знаком интеграла, а девизом — «Живые прототипы — ключ к новой технике».
Единого мнения о содержании бионики — едва ли не самой популярной из молодых наук, возникших в ХХ в., — до сих пор нет. Многие специалисты считают бионику новой ветвью кибернетики, другие относят ее к биологическим наукам, но, судя по всему, наиболее правы те, кто выделяет бионику в самостоятельную науку.
Обращаясь к наиболее устоявшемуся определению, можно сказать, что бионика — это наука, занимающаяся изучением принципов построения и функционирования биологических систем и их элементов и применением полученных знаний для коренного усовершенствования существующих и создания принципиально новых машин, приборов, аппаратов, строительных конструкций и технологических процессов. Бионику также можно назвать наукой о построении технических устройств, характеристики которых максимально приближены к характеристикам живых систем.
Как и у большинства наук, структура бионики неоднородна. В настоящее время принято выделять три методологических направления бионики: биологическое, математическое (теоретическое) и техническое.
Биологическая бионика базируется на самых разных разделах биологии и медицины, использует их достижения для выявления определенных принципов живой природы, которые могут быть положены в основу решения тех или иных проблем инженерного плана.
Содержанием теоретической бионики является разработка математического аппарата биологического моделирования, а также математических моделей явлений и процессов, протекающих в живых организмах, живых системах или даже в обществах организмов.
Сферой деятельности технической бионики является реализация математических моделей или иных сторон деятельности живых организмов, часто полученных в ходе исследований биологической и теоретической бионики, с целью усовершенствования существующих и создания совершенно новых технических средств и систем, превосходящих по своим техническим характеристикам уже созданные ранее и действующих по биологическому принципу.
В процессе продолжительной эволюции природа создала на Земле бесчисленное множество живых организмов, многие из которых по праву могут быть отнесены к «живым инженерным системам», функционирующим очень точно, научно и экономично, отличающимся поразительной точностью, целесообразностью, способностью реагировать на тончайшие изменения многочисленных факторов внешней среды, запоминать и учитывать эти изменения, отвечать на них многообразными приспособительными реакциями.
Рассмотрим применение методов и решений бионики в медицине — той отрасли биологических наук, с которой каждый человек не раз сталкивается за свою жизнь.
Многие из «изобретений» природы еще в глубокой древности помогали решать ряд технических задач. Так, например, проводя глазные хирургические операции, арабские врачи уже много сотен лет назад получили представление о преломлении световых лучей при переходе из одной прозрачной среды в другую. Изучение хрусталика глаза натолкнуло врачей древности на мысль об использовании линз, изготовленных из хрусталя или стекла, для увеличения изображения, а затем и для коррекции зрения.
Когда в одном из свои странствий Джеральд Дарелл был вынужден согласиться на пари, смыслом которого было назвать четыре выдающихся изобретения и доказать, что заложенный в них принцип использовали животные до того, как до этого додумался человек, одним из изобретений было названо использование осами анестезии. При «заготовлении» дорожными осами корма для будущих личинок они применяют методы, которые любой врач может назвать методами проводниковой анестезии — укус с впрыскиванием нейроплегического (нервнопаралитического) вещества в область крупных нервных стволов полностью парализует, но не умерщвляет паука, который недвижимо лежит в осином гнезде вплоть до появления из кладки личинок, для которых и заготавливалась эта пища.

Похожие рефераты:

  1. Бионика — формы живого в природе и их промышленные аналоги
  2. УГЛЕВОДЫ, ЖИРЫ И БЕЛКИ – ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
  3. БИОЛОГИЯ КАК НАУКА
  4. Генетика как предмет и наука
  5. Общая биология — дисциплина, изучающая основные закономерности возникновения и развития жизни на земле

Страница: 1 2