中科馆大讲堂  吴正兴老师

　　提起仿生学，相信大家不会陌生，我们身边就有很多仿生学的实例，比如手术室中模仿螳螂臂的手术刀，游泳池里模仿鲨鱼皮的减阻潜水衣。但是，对于仿生机器鱼，读者朋友又知道多少呢？看到活灵活现的仿生机器鱼游动起来能够达到以假乱真的效果，其中又运用了哪些仿生原理呢？2016年2月28日，“中科馆大讲堂”《知识就是力量》专场讲座邀请到了中科院自动化研究所的吴正兴老师，为我们揭示仿生机器鱼的科学奥秘。下面，让我们跟着吴老师一起探秘仿生机器鱼的诞生故事吧。

Q：为什么要研究仿生机器鱼？

A: 研究仿生机器鱼可以为生物学理论验证、鱼类游动机理探究及新型水下移动机器人的研制等提供支持，具有非常重要的研究意义。具体来讲，在生物研究方面，仿生机器鱼可以辅助生物学家研究鱼类游动机理，探索鱼游生物学现象，例如鱼群效应、反卡门涡街等；在工程应用方面，仿生机器鱼运用新型的水下推进方式，为高性能水下航行器的研制提供重要的理论基础和技术支撑。

（回答者：吴正兴）

Q：鱼类究竟是如何游动起来的？

A:按照鱼类游动过程中运用的身体部位，可以把鱼类游动方式分为两种模式：身体、尾鳍推进模式（BCF）和中间鳍、对鳍推进模式（MPF）。前者主要利用鱼体的波动及尾鳍的摆动产生推进力，其特点是加速度性能好，周期游动续航能力强；后者主要利用胸鳍、腹鳍及背鳍等鳍面的波动产生推进力，其主要特点是低速下机动性能好，稳定性能强。

（回答者：吴正兴）

Q：仿生机器鱼研究一般会应用到哪些方面？

A:仿生机器鱼，作为一种典型的水下移动机器人，应用的领域非常广泛。在科普教育方面，仿生机器鱼已成功运用到鱼类游动机理和水下仿生机器人的科普展示中。此外，采用仿生机器鱼技术，还能将已灭绝的水下生物“复现”出来，使它们的生理结构和游动姿态得到完美展现。在水质监测方面，仿生机器鱼作为水下移动平台，能够搭载各种水质传感器，监测包括叶绿素、含氧量、pH值、电导率等参数在内的各种水质参数。在军事应用方面，仿生机器鱼有望通过搭载一些军用传感器，利用其机动、灵活的游动特点，完成军事侦察、反潜、排雷、布雷等特殊任务。

（回答者：吴正兴）

Q：睡觉时间越长越健康吗？午睡究竟好不好？

A:人一生大约有1/3的时间在睡眠中度过，睡眠不足对身心健康有多种不利影响，但睡眠过多也并非对健康就有益。睡眠过多可能是睡眠环境不舒适造成睡眠质量不高引起的，也可能由于不良的生活作息，如熬夜后补充睡眠造成。另外，药物或疾病等也可能会引起睡眠过多。美国癌症协会一项大型研究发现，平均每晚睡眠7个小时的人死亡率最低。

提到午睡，其实有很多好处，包括可以促进记忆、提高工作学习效率等。如果条件允许，应尽量保持午睡的习惯，30分钟时间为宜，最好不要超过1小时。太长时间的午睡会进入深度睡眠，单位午休时间一般不会很充分，如果从深睡眠中被叫醒，会引起身体不适。            

（回答者：戴英丽 临床医生、国家二级公共营养师）

（来源：科普中国微平台）

Q：迎春花是春天第一个开花的吗？

A:不是。如春日的北京城里，最早开花的是蜡梅。因蜡梅从冬开到春，花期在11月至翌年3月，当迎春花开的时候，蜡梅已经谢了。正所谓“早开的花儿有虫爱”。冬天里，开花的植物寥寥无几。饥饿的蜜蜂、食蚜蝇们更是需要花粉食物，这样一来，蜡梅就成了做独门生意的，既吸引了足够的搬运工，也保证了花粉的投递质量。不过，蜡梅的抗冻能力不是无限的，所以只有北京以南的区域才适合蜡梅生长。不过蜡梅还有个脾气，就是害怕湿热，所以在湖南以南的大部分区域都不能大面积栽培。于是乎，大多数蜡梅都把家安在了长江流域。

（回答者：史军 中国植物学会兰花分会理事）

Q：青春期为什么会变得爱发脾气？

A:青春期容易变得爱发脾气，这是由几方面原因造成的。首先，青春期开始逐步形成独立的意识。处于这个时期的青少年，变得不再像童年时期对大人过分依赖，往往开始独立思考和尝试着自己解决问题，因而变得不愿意被家长太多的干预和照顾，否则会产生一些厌烦和抵触情绪。其次，因为身体渐渐发生着一些变化，容易导致性焦虑。处于青春期的青少年，第二性征已经开始显现。有时候，从非正规的途径获得一知半解的性知识，很容易导致他们产生性焦虑。

（回答者：任玉岩 国家三级心理咨询师）