向大自然學(xué)習(xí)

有一個(gè)幾乎所有中國人都知道的傳說：魯班受到茅草邊緣小齒的啟示，發(fā)明了鋸子。據(jù)說他還制造過一只木鳶，能夠在天上飛三天。自古以來，自然界就是人類各種技術(shù)思想、工程原理及重大發(fā)明的源泉。與人類共同生活在地球上的動(dòng)物和植物，給予人類的恩惠太大了，它們不僅給人們以衣食，而且還在很多學(xué)科給人們以啟迪。像魯班這樣受到茅草的啟示發(fā)明鋸子的例子，可以說是最原生態(tài)的仿生學(xué)了。

仿生學(xué)，《現(xiàn)代漢語詞典》如此解釋：生物學(xué)的一個(gè)分支，研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等，用來改進(jìn)工程技術(shù)系統(tǒng)。維基百科如此解釋：仿生學(xué)是模仿生物的特殊本領(lǐng)的一門科學(xué)。仿生學(xué)借了解生物的結(jié)構(gòu)和功能原理，來研制新的機(jī)械和新技術(shù)，或解決機(jī)械技術(shù)的難題?！律鷮W(xué)主要是觀察、研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領(lǐng)，包括生物本身結(jié)構(gòu)、原理、行為，各種器官功能、體內(nèi)的物理和化學(xué)過程、能量的供給、記憶與傳遞等，從而為科學(xué)技術(shù)中利用這些原理，提供新的設(shè)計(jì)思想、工作原理和系統(tǒng)架構(gòu)的技術(shù)科學(xué)。

你看，這門科學(xué)可真了不起。雖然自古以來人類一直在用它，但正式提出“仿生學(xué)”這一概念，卻不過一百多年。比如，飛機(jī)是模仿了鳥，潛艇是模仿了魚，這些可說是仿生學(xué)的經(jīng)典例子。當(dāng)然，如今仿生學(xué)已經(jīng)到了非常發(fā)達(dá)的地步，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，就拿建筑來說，就有一種專門的“建筑仿生學(xué)”。不過，今天我們不是來科普的，我們是來學(xué)怎樣寫文章的。

蛛網(wǎng)與帶屋頂?shù)捏w育看臺(tái)

昆蟲撞在蜘蛛網(wǎng)上，拼命地掙扎，使蛛網(wǎng)發(fā)生這樣或那樣的變形，然而卻很難將蛛網(wǎng)撞破，也不會(huì)被彈到網(wǎng)外去。（描述自然現(xiàn)象，描寫蛛網(wǎng)捕捉到昆蟲后的情形，這是啟示之源頭。）物理學(xué)家和生物學(xué)家合作，通過計(jì)算機(jī)模擬分析，發(fā)現(xiàn)獵物在蛛網(wǎng)上掙扎而使蛛網(wǎng)發(fā)生變形的同時(shí)，蛛網(wǎng)也消耗掉了獵物掙扎而產(chǎn)生的力。（分析蛛網(wǎng)之所以能捕獲獵物的力學(xué)原理——當(dāng)然，肯定還有其他的諸如化學(xué)原理之類的。）英國的建筑師利用上述原理，為土耳其的伊斯坦布爾足球俱樂部設(shè)計(jì)出一座帶屋頂?shù)目磁_(tái)。（從生物中得到啟示，研究其中原理，然后運(yùn)用到實(shí)際生活中，這就是仿生學(xué)。）看臺(tái)的屋頂由看起來像蛛網(wǎng)一樣的巨形鋼絲網(wǎng)互相交織在一起，鋼絲網(wǎng)上覆蓋著高強(qiáng)度塑料板以擋風(fēng)雨，遮日曬。鋼絲網(wǎng)固定在看臺(tái)外的混凝土柱樁上，這樣，不但屋頂結(jié)實(shí)輕巧，而且看臺(tái)內(nèi)沒有立柱遮擋視線。（整個(gè)建筑，從原理和結(jié)構(gòu)上都是模仿蛛網(wǎng)的，這是仿生學(xué)在建筑實(shí)踐中的運(yùn)用。）

白蟻與空調(diào)建筑

生活在澳大利亞西部的一種白蟻，它們構(gòu)筑的巢穴內(nèi)的溫度，一年四季都能保持在29攝氏度左右。（介紹自然現(xiàn)象。）白蟻巢為何有這種神奇的功能呢？（一句過渡，探究其中的科學(xué)原理。）蟻巢雖然建在地下，但白蟻在地面上堆起一座2米到3米的楔形土丘。土丘朝北，東西兩側(cè)大面積的斜面可以在早晚溫度低時(shí)吸收較多的太陽熱能，而正午陽光強(qiáng)時(shí)，楔形蟻丘又能使陽光照射的面積最小。（蟻丘外部構(gòu)造特征。）再有，白蟻還在丘內(nèi)修建一些垂直式的空氣調(diào)節(jié)孔，然后又分成許多細(xì)孔道，呈輻射狀向下延伸。到了下部，又合并成粗孔道，直通到地下室。（蟻丘的內(nèi)部構(gòu)造，主要介紹與通風(fēng)和控溫有關(guān)的細(xì)節(jié)部分。）這種巧妙的通風(fēng)系統(tǒng)，大大增強(qiáng)了丘內(nèi)的空氣流通，不但保證了氧氣的供應(yīng)，而且還起降低溫度的作用，蟻丘成了名副其實(shí)的空調(diào)塔。（分析這種構(gòu)造的科學(xué)性。）津巴布韋首都哈薩克拉雷位于海拔1483米的高原上，晝夜溫差40攝氏度。于是，建筑設(shè)計(jì)師根據(jù)白蟻巢調(diào)溫的原理，建起一座新型的節(jié)能大樓。這座大樓在墻壁、天花板、地板以及各個(gè)墻角安裝上通風(fēng)管道。白天，通風(fēng)管道將綠化地帶的涼爽空氣輸送到樓內(nèi)，晚上，管道又將混凝土墻吸收的熱量傳送到各個(gè)房間，從而使樓內(nèi)的溫度保持在23攝氏度到25攝氏度之間，節(jié)省了一半的電能消耗。（科學(xué)家把蟻丘的空調(diào)原理，運(yùn)用到建筑中來，起到了非常好的效果。）

上面這兩則，可以算是說明文，讓我們通過這些具體的例子，了解到仿生學(xué)在建筑中的實(shí)際運(yùn)用。從這兩則案例的寫作手法來看，先是描述生物創(chuàng)造的自然現(xiàn)象，然后分析這些現(xiàn)象的科學(xué)原理，再介紹這些科學(xué)原理在生活中的實(shí)際運(yùn)用的例子。短短的一段文字，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，思路清晰，明明白白。

下面我們來看故事吧，就拿魯班發(fā)明鋸子這個(gè)例子，來看看作家是怎樣寫這個(gè)故事的：

有一次，魯國的國君要魯班負(fù)責(zé)修建一座大宮殿，并且限期完成，否則，就要給予嚴(yán)厲的處罰。（交代故事的背景。“限期完成”是下文中描寫魯班著急心情的原因，這也促使魯班要想方設(shè)法按期完成任務(wù)，這一“想”，就促成了發(fā)明創(chuàng)造。）

接受任務(wù)后，魯班抓緊時(shí)間準(zhǔn)備一切用料，其中需要大量的木材。他就召集他的徒弟上山去采伐。當(dāng)時(shí)，采伐木頭用的是斧頭?？逞?，砍呀，徒弟們砍了許多天，直累得腰酸背疼，還是沒砍下多少棵樹。（工程碰到了實(shí)際問題，伐木成了這項(xiàng)建筑工程中最艱難最耗時(shí)的工作。）

魯班的心里非常著急。（如果不能按時(shí)完成，那可是要受到嚴(yán)厲處罰的呀，哪能不急?。浚┤绻玖瞎?yīng)不上，就不能按期完工，這樣，不僅自己要受到處罰，還要連累徒弟們。（心理活動(dòng)描寫。這是促使魯班發(fā)明創(chuàng)造的主觀動(dòng)力。）

能不能想個(gè)什么辦法加快伐木的進(jìn)度呢？魯班為此絞盡了腦汁，還是想不出好辦法。（心理活動(dòng)描寫。）

這天上午，他又心事重重地到山上去察看。（過渡段。前面介紹情況，包括兩個(gè)方面，一個(gè)是實(shí)際問題，一個(gè)是魯班要解決問題的心理。）

為了抄近路上山，他決定沿著陡坡的羊腸小道上去。山路陡峭，草木茂盛。他用手攀著樹枝、雜草，使勁地往上爬。爬著爬著，他腳下一滑，差點(diǎn)兒摔下去。（描寫魯班爬山的情形?！笆箘拧币辉~，為手被劃破埋下伏筆。）由于太使勁，手被握著的茅草劃破了，鮮血從手心流了出來。（這是非常關(guān)鍵的一個(gè)細(xì)節(jié)，就是說，茅草劃破了手，開啟了魯班發(fā)明的靈感之門。）魯班伸手一看，只見手上有幾道細(xì)細(xì)的口子，感到很驚奇：幾根柔軟的小草竟也這么厲害，我倒要看個(gè)究竟?。ā绑@奇”令人思考。）于是，他又抓住小草，用力一抽，只見手掌又被劃了幾道口子。魯班顧不得疼痛，也顧不得擦去手上的血，拿起小草左看右看，琢磨著草上有什么名堂。（再試一次，看看到底是怎么回事——這可真得有點(diǎn)犧牲精神。）終于，他發(fā)現(xiàn)了茅草的秘密。原來茅草葉子的邊緣上，有許許多多排列得很整齊的小齒兒。正是這些鋒利的細(xì)齒割破了魯班滿是繭皮的手?。òl(fā)現(xiàn)了茅草劃破手掌的秘密。）

“哈哈！有了！”魯班心里一亮，心想：如果仿造茅草的樣子，在鐵片上打出細(xì)齒來，不就能把樹弄斷了嗎？ （靈光一閃，這就是發(fā)明創(chuàng)造的靈感，來自大自然啟示的靈感。）

魯班找來了鐵匠，讓鐵匠打了一批帶有細(xì)齒的鐵片。用這種“鐵草”去鋸樹，果然又快又省力氣，當(dāng)然，最后也按時(shí)完成了大宮殿的建造。（故事結(jié)局，魯班發(fā)明了鋸子，如期完成了工程。）

這個(gè)故事，可以分成兩個(gè)部分。前部分是魯班因工期緊而有心理壓力，這是促使他發(fā)明創(chuàng)造，改進(jìn)工作效率的基礎(chǔ)；后部分是他從大自然中受到啟發(fā)，發(fā)明了鋸子的過程。

相比起說明文來，上面這個(gè)故事可就生動(dòng)有趣得多了。當(dāng)然，說明文重點(diǎn)在普及科學(xué)知識(shí)、科學(xué)原理，故事重點(diǎn)在描寫一個(gè)過程，兩者的側(cè)重點(diǎn)不一樣。我們可以根據(jù)自己的需要，學(xué)習(xí)這些寫作手法，為我所用。