Isotopic dimension in biology—A counterpart for quantum indeterminism?

Summary We suggest that the random distribution of stable isotopes may act as a contributing factor towards unpredictability and irreproducibility in living systems. In this respect isotopic randomness could act as a counterpart or competitor of the ?standard? quantum-mech cal indeterminism.     

Why DNA?

Summary  A small collection of general facts related to DNA is presented. The author of this paper has agreed to not receive the proofs for correction. This work was partially supported by the CONACyT Project 4868-E9406.     

Hydrophobicity and unique folding of selected polymers

In a suitable environments, proteins, nucleic acids and certain synthetic polymers fold into unique conformations. This work shows that it is possible to construct lattice models of foldable heteropolymers by expressing the energy only in terms of individual properties of monomers, which model exposure to the solvent and the steric factor. Received: 4 June 1998     

基于人机工程学的数控机床耦合仿生优化设计方法研究进展

当前中国多数数控机床不仅动静态性能与国外同类产品存在较大差距,而且忽略了用户对数控机床越来越高的人性化设计需求,导致国产数控机床的综合竞争力相对低下。为了解决以上问题,在详细研究国内外机床设计方法研究成果的基础上,提出采用人机工程学和耦合仿生学来研究数控机床协同优化设计方法。结合人机工程学建立数控机床的\"人—机—环境\"交互作用机制,进而得到数控机床人机工程设计准则;以耦合仿生学为理论基础,研究生物结构的\"形态-结构-功能-自适应生长\"多元耦合机理,根据相似性原理提取其力学性能优势,从而得到数控机床多元耦合仿生设计技术;将数控机床人机工程设计准则和耦合仿生设计技术有机结合,考虑数控机床各性能之间的相互影响及耦合机制,形成一种新的多目标协同优化设计方法。所提出的数控机床优化设计新方法不仅有利于提高整机的动静态性能,而且融入了\"以人为本\"的设计理念,研究前景良好。     

壁虎的动态吸附与壁虎纳米材料仿生学

以壁虎为代表的一类脚底板具有超细绒毛结构的动物具备极强的吸附和脱附能力。这种独特的能力引起科学家的极大关注并逐渐成为研究的热点。与一般的粘附材料（比如胶水）产生的吸附力不同的是,这种吸附力可以在需要时产生或消失（动态吸附）。模拟这种结构的纳米材料具有极高的实用价值。本文以壁虎为例,从化学、物理学、生物学、机械工程学及材料学的角度全方位系统地介绍了壁虎动态吸附理论和基于这种理论在仿生方面研究的最新进展,最终提出本领域研究工作的展望。     

智能及仿生材料技术专利态势分析

以压电陶瓷、形状记忆合金、自清洁与自修复高分子材料、电（磁）流变体、电（磁）致伸缩材料等为对象,分析了国际智能与仿生材料技术专利申请与研发情况,揭示了专利申请活动的时间、空间、机构、技术布局、重点专利技术追踪与演进等方面的特点,并对当前主要态势进行了总结分析。     

肝组织工程支架的仿生设计与有限元分析

为了解决细胞在细胞支架复合培养中难以植入的问题,提出了一种卷裹型支架.将平面多孔支架采用卷裹的方式成型,使细胞在整个支架内部形成螺旋状三维分布,支架表面的管道结构可使培养液在支架内部渗透,从而提高物质交换效率.提出了一种具有仿生参数的流道设计方案,从肝脏血管铸型中提取血管的形状数据,作为仿生学依据进行流道设计,具体为树状多层分支结构.用此流道结构仿生了动脉、静脉的血液循环功能,并利用多孔材料仿生了毛细血管的渗透功能.建立了不同形状参数的流场分析模型,进行流体与多孔材料的渗流分析.结果表明,仿生设计方案的流场分布最为均匀,且平均流速较高,间接表明营养物质的输送效率最高.该支架能够使细胞呈三维分布,并扩大培养液在支架内的有效分布范围,更好地维持细胞的存活、增殖和迁移,为向组织化方向发展奠定了一定的基础.     

形状记忆合金丝驱动的仿生转动关节臂

提出了动物关节臂的力学模型,讨论了形状记忆合金（ＳＭＡ）和动物骨骼肌生物力学行为的相似性和力学性能的差异．基于仿生学的原理,研究了用ＳＭＡ丝驱动仿生转动关节的技术．研制了能实现ＳＭＡ感知功能的控制电路和ＳＭＡ丝驱动的仿生转动关节驱动器,并用该关节驱动器开发了一个两自由度的微型关节臂,该微型关节臂可用于微型步行机器人和人工假肢．