Исследование биологических систем
21.04.2011
Вернуться в раздел "Полезные статьи"

Оглавление:

Раздел I


Обладая зрением, слухом или обонянием, животные не всегда понимают, что от них требуется, не могут рассказать о своих ощущениях человеку. И это нередко приводит к досадным ошибкам в оценке человеком восприятий, к недоразумениям, а то и вовсе сводит на нет «взаимоотношения» с животными. Другое дело, если бы можно было создать искусственные органы чувств «по образу и подобию» органов чувств животных.

Решение проблем, непосредственно связанных с требованиями современности, с техническим прогрессом, родило новый инженерный подход к изучению биологических механизмов с целью воспроизведения функций живого и передачи их машине, с целью создания на их основе новых типов технических устройств. Так возникла новая наука бионика, рассматривающая вопросы применения принципов действия живых систем и использования биологических процессов для решения инженерных задач.

Однако прежде чем закончить рассказ о животных и насекомых, хотелось бы все же несколько слов сказать о сопряжении живой и неживой природы, об использовании отдельных элементов органов чувств животных в технических системах, предназначенных для получения нужной информации из внешнего мира.

Исследование биологических систем и процессов подчас на молекулярном уровне - дело необычайно трудное, требует сложной, громоздкой и дорогой аппаратуры, времени, глубоких знаний смежных наук, а моделирование таких систем часто еще труднее, а то и вовсе не под силу даже при современных очень высоких достижениях науки и техники. Воспроизвести же иную биологическую систему (хотя бы приблизительно) в настоящее время и просто невозможно. Да не всегда это и целесообразно. А между тем использование биологических анализаторов в технических устройствах могло бы оказаться рациональным и своевременным. Ведь биологические анализаторы, над созданием которых природа трудилась миллионы лет, как правило, отличаются от искусственных воспринимающих систем крайне небольшими габаритами, надежностью, экономичностью, способностью к адаптации, самонастройке, быстротой реакций, а главное - высокой чувствительностью к определенному типу воздействий.

Внедрение биологических знаний в науку


Ученые пытаются создать такие приборы, в которых отдельные «части» являются анализаторами животных и насекомых. Уже разработаны методы длительного хранения отдельных органов чувств в искусственных условиях (например, в специальных питательных растворах). Конечно, эти методы будут совершенствоваться.

Как известно, еще академик С. И. Вавилов в свое время предложил метод обнаружения и регистрации сверхслабых световых сигналов с помощью живого глаза в металлической конструкции, что ознаменовало совершенно новый подход к конструированию приборов. С тех пор методика использования живых чувствительных приборов, естественно, значительно усовершенствовалась. И специалисты научились использовать чувствительные органы животных, не отделяя их от тела, путем «прилаживания» к ним специальных датчиков или вживления электродов в нерв, идущий от чувствительного элемента. Это наилучшим образом разрешает проблему питания, т. е. поддержания нормальной жизнедеятельности органов, и позволяет использовать орган в техническом приборе продолжительное время.

Внедрение биологических знаний в науку, технику и практику, по существу, только началось, и сейчас трудно представить себе, каких вершин добьется человек даже в самое ближайшее будущее, используя всевозрастающую лавину идей, принципов, конструкций и технологических приемов, которые удалось раскрыть в живой природе. Одно можно сказать с совершенной определенностью: наши органы чувств от этого внедрения выиграют едва ли не первыми, и, пожалуй, больше всего, ибо ощущения и восприятия - это важнейшие инструменты, с помощью которых все животные и насекомые, а также и человек контактируют с внешней средой и обеспечивают себе в ней существование.