雅思阅读实战：Biomimetics(1)

雅思阅读测试

第一部分

阅读文章1

你应该花大约20分钟回答基于下面第一篇文章的问题1-14。

问题1-6
阅读第一篇文章有七个部分

从下面的标题列表中为A-D和F-G部分选择最合适的标题。

在答题纸上的方框1-6中写下适当的数字i-x。

一、人工侧线在未来的可能应用

人工鱼感器的两个测试

三、刘博士试验中人工侧线系统的特点

人类发明灵感的起源来自大自然

五.一系列流量传感器对鱼类生存的重要性

自然侧线系统对现代社会的影响

生物学中人工侧线系统的伟大发明

viii在测试中，毛发传感器优于加热丝

九、天然侧线系统优于人工侧线系统

十、自然侧线系统的导向功能

1 A节
2 B节
3 C节
4D节

示例答案

第二节E

5 F节

6G节

横向思维

第一节

发明家长期以来一直试图复制自然。然而，大多数人从天空和陆地，而不是海洋中寻找灵感。甚至当他们试图模仿海洋生物时，他们也倾向于从哺乳动物的角度来考虑。例如，潜艇利用人类熟悉的视觉和听觉来构建周围环境的图像。

但是这不是鱼做事情的方式。虽然鱼能看和听，但它们也很大程度上依赖于一系列串在身体两侧的流量传感器。这些传感器被称为侧线系统。像鱼一样航行，像鱼一样感知会有帮助。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的刘畅和他的同事在刚刚发表在《国家科学院院刊》上的研究中描述了这样做的首次尝试。

一个自然的侧线系统由大约100个感觉细胞组成，这些感觉细胞在鱼的两侧从鳃延伸到尾巴。这些细胞可以探测到微妙的水流运动，从这些运动刺激单个细胞的不同时间开始，鱼的大脑就可以重建出最初导致它们运动的图像。失明的鱼群，如鲱鱼，它仍然可以跟随它的同伴。切断它的侧线，它很快就会迷路。

刘博士的人工侧线比自然侧线略短。它由16个微型流量传感器组成，而不是100个。传感器本身包含加热丝，通过记录热量散失的速度来工作。水流过灯丝越快，灯丝散热越快。传感器的输出被输入一台电脑，这台电脑已经被编好程序，试图用一种简化版的鱼脑方式来计算出正在发生的事情。

首先，研究人员测试了他们的系统是否能够定位由振动球引起的微小脉冲运动。不仅沿着人工侧线记录的模式类似于从真鱼的神经细胞记录的模式，而且计算机还可以破译它，以便在脉冲沿着不同路径移动时跟踪脉冲的来源。

下一个测试是这个阵列是否能探测到猎物逃跑后留下的漩涡。在这种情况下，“猎物”是一个周围有水流的圆柱体。这一次，人工侧线系统可以计算出漩涡源头的大致方向，并确定漩涡的模式。就像旋风中的风向标一样，漩涡中的一些传感器接收到的是向一个方向流动的水，而另一边的传感器则发现水向相反的方向流动。在风暴的中心，那些处于中间的人保持平静。

在证明了他的观点之后，刘博士现在正试图设计更像真实侧线中的感觉细胞那样工作的传感器。这些传感器有人造毛发，而不是加热丝。头发在流动的水中摆动，就像旗帜在流动的空气中摆动一样，它们摆动的方式包含了水流经过它们的方向和速度的信息。这个原理应该允许te am建立更灵敏的阵列。在水中加热灯丝会导致气泡形成，所以把功率调得太大会使灯丝停止工作。毛发传感器没有同样的上限。

人造侧线有许多用途。最显而易见的是有人驾驶和无人驾驶的潜艇。就军用潜艇而言，它们比被动声纳更有优势。发送一个ping命令是一条死路——确实如此，在战争时期。仅仅倾听声音无法探测到静止的威胁。侧线系统可以。即使是一个静止的物体，它也能看到水流经过时产生的漩涡。

刘博士还推测用侧线来探测空气运动。这可能会导致一些不太明显的应用，如支持侧线的iPod，它可以自动提高音量，以响应地铁或类似大型嘈杂物体的涌入空气。这确实是一种与自然的创造性接触。