仿生学
苍蝇的楫翅是天然导航仪，模仿它，人们制成了“振动陀螺仪”。该仪器被应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。
苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由3000多只小眼组成，模仿它，人们制成了“蝇眼透镜”。蝇眼透镜由几百，甚至几千块小透镜排列组成，用它作镜头可制成“蝇眼照相机”，一次能照出上千张相同相片，该种照相机被用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，提高了工效和质量。
自然界的生物具有各种奇特本领，给人类以启发。模仿生物建造技术装置的科学，即为仿生学，它是在19世纪中期出现的一门边缘科学。仿生学研究生物体结构、功能和工作原理，并将这些原理移植到工程技术中，发明性能优越的仪器、装置和机器，对技术加以创新。
人类仿生：人类的智慧不仅用在观察和认识生物界上，还用人类独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性劳动增强本领。
比如，看到鱼儿在水中自由来去，于是人们就模仿鱼类形体来造船，并用木桨仿鳍。中国古人观察到鱼在水中靠尾巴的摇摆游动、转弯，就在船尾架置木桨。通过反复观察、模仿和实践，逐渐将其改成橹、舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的方法。这样，人们就算在滚滚江河中，也能让船只航行自如了。
当看到鸟儿展翅在空中自由飞翔，人们便希望自己也能仿制鸟的双翅飞翔。早在400多年前，意大利人达·芬奇和他的助手就对鸟类进行了解剖，研究鸟的身体结构，观察鸟类的飞行，最后设计并制造了世界上第一架人造飞行器--扑翼机。
模仿生物构造和功能进行发明与尝试，是人类仿生的先驱，也是仿生学的萌芽。
控制论的产生：控制论源于希腊语，意为“掌舵人”。控制论是关于在动物和机器中控制和通讯的科学。
控制论认为，动物（尤其是人）和机器（包括各种通讯、控制、计算的自动化装置）之间存在一定的共体，即：在它们具备的控制系统内具有某些共同规律。各种控制系统的控制过程都包含信息的传递、变换与加工过程。控制系统工作的正常，取决于信息运行过程的正常。控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础，成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。
把生物体看成是一种具有特殊能力的机器，和其他机器不同，生物体具有适应外界环境和自我繁殖的能力。也可把生物体比作一个自动化工厂，其各项功能遵循力学定律；它的各种结构协调进行工作；它们能对一定的信号和刺激作出定量反应，且能像自动控制一样，借助专门的反馈联系组织，用自我控制的方式进行自我调节。如人们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等，都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。
生物电
生物电现象是指生物机体在进行生理活动时所显示出的电现象，这种现象普遍存在。细胞膜内外存在着电位差，当某些细胞（神经细胞、肌肉细胞）兴奋时，可产生动作电位，并沿细胞膜传播出去。而另一些细胞（如腺细胞、巨噬细胞、纤毛细胞）的电位变化对于细胞完成种种功能起重要作用。
随着科学技术的进展，生物电的研究也取得了很大进步。
人造假手：生物体内不同的生命活动，会产生不同形式的生物电，如人体心脏的跳动、肌肉的收缩、大脑的思维等，于是人们借助生物电可以诊断各种疾病。
生物电的应用很广泛，生物电手就是其中一例。人的双手所有动作都是大脑发出的一种指令（电讯号）经过神经纤维传递给手中相应部位的肌肉而引起的一系列反应。如果将大脑指令传到肌肉中的生物电引出来，并把这个弱信号放大，那么这种电讯号就可直接去操纵由机械、电气等组成的假手。
人造假手不仅为四肢残废的人制造出运用自如的四肢，还由于生物电经过放大后，可用导线或无线电波传送到遥远的地方，甚至可叫它到月亮上去。
生物电的研究，对于农业生产也具有很大意义。向日葵花朵能随太阳的东升西落而运动；含羞草的叶子一被碰就会低垂。这些植物界中的自然现象，都是由于生物电在起作用。
生物发电与通讯：动物的眼睛可以发电。当人们把一根细金属丝通到动物的眼睛神经细胞中，在光的作用下，将这些细胞所发出的电流放大100万倍，再在示波器的屏幕上进行记录，发现这种弱电流能随着光照强度、时间等因素的变化而变化。
许多生活在海洋中的鱼类，也具有发电的本领。依靠电能器官，鱼可以在水底黑暗世界里导航、联络、求偶、觅食、攻击以及辨别其他鱼的性别、种类或年龄等。
鱼还能在水中进行通讯。如一条一斤多重的青花鱼，就可以用十分微小的功率与百米之外的同伴建立联系，甚至能将相关信号从水中发射到空中。
近代，人类在研究鱼类利用电进行水下通讯的基础上，一种水下电波发射机也已研制成功。这种发射机据说输出100毫瓦的功率时，就能与250米远的目标建立联系。
生物活动不仅会产生生物电，还会向空中发射无线电波，如肌肉的活动就能产生无线电波辐射。人体除了头颅不能产生无线电波辐射外，其他任何之处的肌肉都能产生，某些小肌肉发射的电讯号更明显，如人手中的小指肌肉，发射的无线电讯号最强烈。
小知识
生物传感器
生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器，是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。
生物磁学现象
有实验表明，人在2000奥斯特的磁场中停留15分钟，如突然靠近加速器磁场，就会立刻失去方向，片刻后才会有所适应。当人们突然离开加速器，又将产生刚进入磁场时的相同反应。
强磁场对某些生物的作用更明显，将果蝇蛹放入2.2万奥斯特12毫米和9000奥斯特l毫米的非均磁场中，几分钟后果蝇就会死去。约经过10分钟磁处理的果蝇，其50%不能变为成虫，成为成虫的那一部分也活不到一小时，并有5%～10%的成虫呈现出翅和体形的畸变。
植物的有机体具有一定的磁场和极性，有机体的磁场不对称。一般说来，负极要比正极强，因此植物的种子在黑暗中发芽时，无论种子胚芽朝哪个方向，新芽根部总是朝向南方。
弱磁场不但能促进细胞的分裂，还能促进细胞的生长。受恒定弱磁场刺激的植物，要比未受弱磁场刺激的根部扎得深；而强磁场却与此相反，它阻碍植物深扎根。
当种子处在磁场中不同的位置，如果磁场加强其负极，种子的发芽就较迅速、粗壮；相反，如果磁场加强其正极，则种子的发育既迟缓，还容易患病死亡。
磁场对动物的生命活动也存在一定影响。动物在强均匀磁场中，生长缓慢且短命；在不均匀磁场内，其死亡率会增加；受到永久磁铁磁场作用的动物，对通常情况可致死的辐射剂量，具有较强抵抗能力。
很多动物常按磁场方向休息，人为将动物按东西方向横放，然后拿到磁场强磁场中，它仍会按照新的磁场方向挪动身体位置。
生物光学现象
生物的生命活动和光具有密切的关系，光对加速或降低生物的新陈代谢和习性都可以产生巨大的影响。
光和鸟类：大多数鸟类会在春季营巢、产蛋、育雏等，因为春季是一年中日照逐渐增长的时候。许多鸟类从秋季开始停育、换羽、育肥、流浪或迁徙，因为秋季是一年中日照逐渐缩短的时期。
据此，人们常采用补充光照法提高家禽的产蛋量。当家禽脑垂体分泌催卵激素时，就能促进家禽的卵巢生蛋。要使脑垂体分泌催卵激素，就要有较长光照时间，所以一般家禽在春季的产蛋量比冬季多。
不同波长的光线也会对生物的生命活动产生影响。受红光照射的家禽，其产蛋量增加很少，甚至不会增加。
光和鱼类：光对于鱼类的生活习性同样会产生显著的影响。随着光线颜色的不同，被照射的鱼类（尤其是鳗鱼、鲭鱼等）也会有不同的反应。
光的波长越短，鱼的活动越活泼；反之，光的波长越长，鱼的行动就越迟钝。在蓝光和绿光的照射下，鱼可做大范围的活动；在黄光照射下，鱼群会集结在照射灯附近，行动变缓；在红光照射下，鱼群密集，行动则极为迟钝。
当人们发现光对鱼的生活习性能产生影响后，世界各国在充分利用底层鱼类资源的同时，也大力发展“灯光围网渔业”，即利用灯光诱集鱼群，然后用围网将其捕捉。
光和昆虫：生活在苍郁林中的植物的茎（或根）中、地下或仓库中的昆虫，由于其习惯了弱光，如果对其生活环境的光度增强，它们的活动就会被抑制。许多有翅的昆虫具有强趋光性，它们在夜间飞行时，均利用光线辨别方向。利用其特性，人们常用橙、黄、绿、蓝、紫和紫外光（昆虫看不见红光，一般不采用红光）来诱捕众多有害昆虫，侦察虫害发生的时期和数量。
光的颜色对昆虫的生长发育会产生一定的影响，在不同波长、强度光和周期光照射下，家蚕幼虫在白光照射下（红色光次之）生长最快，起眠较整齐；用绿光照射时，家蚕结的茧很大；用短波光照射能促进蚕的生长，长光照射能迟延蚕的生长。光的颜色还能在一定程度上改变昆虫生活习性。如用黄光照射蚂蚁，受到刺激的它们能立即去搬移蚁卵；当用绿光照射竹节虫，受到刺激后的它们能旋即变色。
光和植物：植物和光的关系，可追溯到远古年代。自从白垩纪中叶起，地球上开始有直射的阳光后，被子植物出现了，它迅速在地球大陆上排挤裸子植物，大量繁殖。
对植物来说，光的作用是一种非常有效的刺激剂。它不仅对植物茎的大小、形状、生长方向、生长程度及茎上芽和分枝的产生具有很大影响，还能以直接的光压和辐射能为植物的生长创造最适宜条件，促使植物最基本的生命活动过程--光合作用与蒸腾作用（水分的吸收与蒸发）顺利进行。
植物生命和光的关系还表现在其他许多方面。在很大的程度上，光照周期、光照颜色对开花时节等都具有决定性作用。
生物热现象
任何一个化学反应过程，由于参加反应的物质中，原子最外层电子的运动状态发生改变而产生温度变化。在该过程中，温度的变化也许是负值（吸收热量），也许是正值（放出热量）。温度变化是物质分子热运动的表现形式。分子运动越快，物质温度越高。生物界的热--动物的体温，主要由生物能（生命物质的化学能）所提供。
生物对热信息的感觉器：炎炎酷暑，南方的水牛喜欢入池塘浸泡，鸡张大嘴不停喘息，山羊躲藏在树荫下……均由于它们没有汗腺调节体温才如此。人们除了寻找和制造凉爽的条件，还可通过汗腺进行体温调节。
有些动物的体温会随着环境温度的变化而变化，这类动物被称为冷血动物；有些动物的体温很少受环境影响，体温保持相对恒定，被称为恒温动物。体温是决定活机体内化学反应速度率的一个主要因素，体温升高一度，基础代谢强度会增加7%。
大多数高等动物的体温恒定，其调节体温不是控制产热，而是调节散热机能。恒温动物的散热主要以红外线辐射进行，又因为红外线辐射携带大量信息，于是一些动物（尤其是夜行动物）进化出能接收红外线信息的器官，如蛇利用红外探测器在夜间捕食小鸟。
动物的体外感受器：蟒蛇科的蛇的唇口和响尾蛇亚科的蛇的颊窝红外感觉器的效率超过其视觉，它的方向性和选择性比人造红外线探测器精确很多。所以，瞎眼蛇能根据红外线辐射追捕猎物。蛇还能在来自太阳、热石头等干扰场中，识别活物，并对死鼠不予理会。可见，生物界的红外装置抗干扰和识别能力很高。
深水乌贼一样能感受红外辐射，它的热视眼分布在乌贼尾部的整个下表面。当热视眼接收到红外线信息后，引发视觉神经产生脉冲，脉冲信号被送入神经中枢进行加工、处理。蚂蚁、蚊子对红外辐射也很敏感。
研究生物界的红外探测器，探索生物界利用红外感受器接收、加工处理红外线信息的秘密，有助于研制新型红外装置，增强人类认识、改造自然的能力。
电光鹰眼：鹰眼有两个中央凹，一正一侧，其中正中央凹能接收鹰头前面的物体像。中央四周的光感受器叫视锥细胞，其密度高达每平方毫米100万个，比人眼密度高677倍。感光细胞越多，分辨物体的能力越大。
此外，它还有称为梳状突起的特殊结构、能降低视觉细胞接收的强光。在强光下，鹰眼不必缩小瞳孔，也不会感到眼花，并仍具有极高的视觉灵敏度。
由于具备这样的特质，鹰眼能在空中迅疾准确地发现、识别地面目标，并判断出目标的运动方向和速度。
根据鹰眼结构，人们制造出电光鹰眼系统，这种电子光学装置配备有装上望远镜的电视摄像机和电视屏，飞行员在高空中只要盯住电视屏，就可在飞机上看到宽阔视野中的一切物体。
什么是酶
生物体内有一种蛋白质叫做酶，生物体内发生的一切化学反应都是在酶的催化作用之下实现的。酶是一种催化剂。中国先祖早在4000多年前，就已懂得了利用霉菌的淀粉酶来酿酒，因此中国也是世界上最早使用酶的国家。
催化剂：一块糖用火烧不着，但如果在糖块一角撒一些烟灰，并点火，糖便可以燃烧。烧完后，烟灰还是烟灰，并未产生变化。这时，烟灰就起到了催化剂的作用。
催化剂能促进化学变化，但在化学变化前后，催化剂本身的量和化学性质并不改变。酶在生物体内就是促进化学变化的，因此人们将它称为生物催化剂。
生物酶：最早的酶从霉菌来，各种生物、各个器官、各个细胞里都含有酶；生物体内的每种生化反应都需要酶。酶的品种很多，约2000种左右。它们分工严格，专一性强，一种酶品只能催化一种反应。
人和动物体内有各种各样的酶。由于酶的存在，能使一条蟒蛇囫囵吞下一只完整小动物，并将其消化掉。原来，是蛇体内的酶将这只小动物的身体分解成几种化学成分，再将它们重组，变成了蛇的肌肉。
各种庄稼在生长过程中，需要大量的氮肥，空气中含有大量氮，但大部分庄稼都不能从空气中将其直接吸收，而是倚赖人工施肥。只有大豆、花生等豆科植物例外。在它们的根部有大批的根瘤菌，根瘤菌里的固氮酶可以利用空气中的氮合成氨，供植物吸收。
人造固氮酶在室温（一般指15～25℃）、常压下，几秒钟内就可使空气中的氮和水中的氢直接结合成“联氨”。联氨经过加温，释放出氨，就能够供植物吸收。
生物发光
在海面上，有时会出现银色的光带，有时又会涌出火球团，这些都是海洋生物在发光。