01 节能大师——企鹅
陈凤丽
企鹅是鸟类动物，但它不仅不会飞翔，连走路都十分困难。它那肥胖的身躯、短短的双腿与两只大脚使它行走时既缓慢又笨拙。人们喜欢观
联系上下文可以知道，“蹒跚”是走路不稳，摇摇摆摆的样子。
赏企鹅蹒跚(pán shān)而行的憨(hān)态，但科学家们感兴趣的却是企鹅那一摇一摆的走相。科学家们曾经认为，企鹅的这种走路方式会使它消耗(hào)比同样体重的其他动物多一倍的热能，但新的研究结果表明，正是这一摇一摆的走相为企鹅节省了大量的能量。企鹅的步态不仅对生态学有研究价值，也值得人类借鉴(jiàn)。
美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员在圣迭(dié)戈“海洋世界”对帝企鹅的步态进行了细致的研究。帝企鹅是企鹅中体形最大的一种，行走速度为每秒钟0.46米。研究人员通过装在企鹅身上和它们必经之路上的仪器，对它们每一步动作的能量消耗进行了测定。记录显示，其摆动方式极似钟摆。它在向一边摆动到极限而停顿时，其部分动能被储存起来成为潜能，这部分潜能在其向另一方摆动时再度释放出来。这种每走一步都能为下一步储存一些能量的情况在人类和其他动物身上普遍存在，这种被储存能量占前进一步所耗能量的比例被称为“恢复率”。各种动物的恢复率是不同的，企鹅步行时的恢复率比地球上任何动物都要高很多，可达80%，而人类走路时的恢复率最高仅为65%。由此可见，企鹅像钟摆那样一摇一摆地向前走路是一种最节省能量的方式。
企鹅采用这样能耗极小的走路方式，并非因为它们特别聪明，而是它们在南极长期生活进化的结果。生活在南极圈的企鹅在冬季休眠了4个月后，往往要行走160多千米去海边觅食，这对于腿短体胖的企鹅来说绝非易事，这就要求它们消耗的能量越少越好。运用到人的身上，就不难理解为什么孕妇或肥胖的人走路时不像小伙子那样大步向前，而是左右略有摇摆地“踱(duó)方步”，那也是一种本能的反应，采用了省力的步态。
加利福尼亚大学伯克利分校的生物学家格利芬和罗杰说：
“对企鹅步态的研究将有益于行走困难者。最新研究结果向我们提供了重要信息，即在评估行走困难时，不能只关注他们的肌肉是怎样活动的，而要研究他们整个身体的动作。对企鹅的研究可以帮助医生们为病人设计适合于他们的走步器，以及指导他们掌握恰当的行走方式。”
02 向自然界“取经”
武 默
（一）响尾蛇与现代军事装备
响尾蛇的视力几乎为零，但其鼻子上的颊（jiá）窝器官具有热定位功能，即使爬虫、小兽等在夜间入睡后，凭借它们身体所发出的热能，响尾蛇也能感知到它们的位置，并敏捷地前去捕食。科学家根据响尾蛇这一奇特功能，研制出现代夜视仪、空对空响尾蛇导弹，以及仿生红外线探测器。
（二）长颈鹿与抗荷飞行服
超音速歼（jiān）击机突然加速爬升的时候，由于惯性的作用，飞行员身体中的大量血液会从心脏流向双脚，使其脑子产生缺血现象。如何解决这个问题？科学家从长颈鹿的身体构造得到启发。长颈鹿的脖子很长，脑子与心脏的距离大约是3米，要使血液
能输送到头上，血压相对要高，大约是人体的两倍。但当长颈鹿低头喝水时，血液却没有一股脑地涌向头部。原来，这是裹在长颈鹿身体表面的一层厚皮起了作用。长颈鹿低头时，厚皮紧紧地箍(gū)住了血管，限制了血压，使其不会因血压突然升高而发生意外。依照长颈鹿厚皮原理设计的抗荷飞行服，在一定程度上起到了限制飞行员血压的作用。当加速飞行时，抗荷飞行服还能压缩空气，进而对血管产生一定的压力，就此而言，比长颈鹿的厚皮更高明了一步。
（三）向植物“取经”
车前草是一种很普通的小草，它的叶子是按螺旋形来排列的，这种排列方式，使每片叶子都能得到充足的阳光，有利于植物的生长。建筑师们依照车前草叶子的形状，设计建造了螺旋状排列的楼房，使每个房间都能享受到明亮、温暖的阳光，避免了普通楼房在这方面的不足。
高山上的云杉长年累月经受着狂风的袭击，树干的底部变得又粗又大，整个树干成了圆锥(zhuī)形。这种形状使云杉牢牢地挺立在山顶之上。人们模仿云杉建立的广播电视塔，即使遭到强台风的袭(xí)击，也不会有倒塌的危险。
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1. 科学家们向大自然“取经”，发明了许多东西，读一读文章，连一连。
企鹅
响尾蛇
车前草
长颈鹿
云杉
广播电视塔
走步器
现代军事装备
抗荷飞行服
螺旋状楼房
2. 你能从生活中找一找，人们还在哪些方面向大自然“取经”了吗？

1. 连线结果：
企鹅——走步器
响尾蛇——现代军事装备
车前草——螺旋状楼房
长颈鹿——抗荷飞行服
云杉——广播电视塔
2. 示例：①科学家模仿蝙蝠的回声定位本领，发明了雷达；②人们模仿鱼类的流线型身体，设计出航行阻力更小的船体和潜艇；③模仿萤火虫的发光原理，发明了几乎不发热的人工冷光，用来做安全的照明设备；④模仿蜻蜓翅膀上的加厚斑点“翅痣”，改进了飞机机翼，避免飞机高速飞行时机翼发生危险的震颤。

1. 仔细阅读两篇短文，从文中提取不同生物对应的人类研发成果，一一对应即可完成连线。2. 结合生活中了解的仿生相关常识，举出人类借鉴大自然生物、植物的特点创造发明的常见实例即可。