顏士州

古代體育的仿生

在古人的心目中，熊是勇氣的象征，鶴是長壽的代表。

春秋戰(zhàn)國時，人們把模仿熊、鳥活動特點的“熊經(jīng)鳥申”，作為謀求強身、長壽的鍛煉手段;到了西漢，又發(fā)展到梟浴、緩蠼、鴟視、虎顧等伸展肢體的體育仿生;1973年，在長沙馬王堆三號漢墓中出土的《導引圖》上，還發(fā)現(xiàn)有鷂背、猿滹、龍登、鶴口等仿生鍛煉形態(tài);后漢三國時期，名醫(yī)華佗在前人的基礎上總結匯編出效仿虎、鹿、熊、猿、鳥動作的“五禽戲”，至今仍在廣大群眾中流行;晉代，名醫(yī)葛洪也創(chuàng)立了龍導、龜咽、鶯飛、蛇屈、兔驚等體育仿生名目。這些均對我國體育運動和醫(yī)療體育的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。

古代把摔跤稱為“角抵”，最初就是模仿野牛相抵的動作。猴拳更是借鑒猴子敏捷靈活、機智好動等特點，結合武術中的踢、打、摔、跳躍、翻騰等技巧而自創(chuàng)一體的拳術。同樣，鷹拳亦是如此。

運動技術的仿生

人類很早就羨慕青蛙有力的劃水動作。古人早在兩、三千年前，便模仿水中青蛙創(chuàng)造出蛙泳。1875年8月24日，世界著名游泳運動員M.韋布憑蛙泳橫渡了英吉利海峽，歷時21小時45分。

1936年以后，蛙泳又異變成蝶泳。人們觀察到，海豚游水時靠身體和尾巴不停地擺動，造成水浪后涌，產(chǎn)生提高游泳速度的反作用力。后來人們將模仿海豚創(chuàng)造的這種泳姿稱作“蝶泳”。

從游泳技術的發(fā)展過程中我們可以了解到，人類模仿魚、蛙等動物的活動形態(tài)，以不斷完善游泳技術的歷程。至于體操競技中的魚躍滾翻、燕式平衡、單杠貓?zhí)菍Ω鞣N動物千姿百態(tài)的模仿。

訓練方法的仿生

當前，世界各國都在探索新的訓練途徑。具有世界先進訓練水平的日本長跑界，曾經(jīng)仔細總結過鹿上下坡的動作，認為鹿上下坡需要很大力量，動作難度大。為了挖掘人類這一方面的潛力，日本早稻田大學田徑部最先提出“山坡訓練法”。上世紀80年代初，南斯拉夫800米賽跑選手薩維奇，在訓練時常采用牽拉500千克重的車上坡跑的手段，有效提高了腿部力量的耐久力。

科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，袋鼠一類的動物在提高其奔跑速度時，跨步頻率幾乎保持不變，以保證肌肉維持最佳收縮效率，減少能量消耗。人們從而創(chuàng)造出“平均速度訓練法”，現(xiàn)已廣泛運用在田徑和游泳的中長距離訓練中。蘇聯(lián)女子400米跨欄運動員塔吉雅娜·捷蓮采娃，在漫長的運動生涯中一直為探索訓練方法而苦惱。在她年近30歲并當了母親時，終于學會了“平均速度訓練法”，使她在1977年和1978年的跨欄比賽中，連續(xù)兩次打破了世界紀錄。

運動器械的仿生

看看體操運動器械中的木馬、鞍馬和山羊，以及現(xiàn)代潛水運動中廣泛采用的蛙鞋、手蹼和腳蹼等等器具，我們不難找出其模仿的動物原型。

蒼鷹在高空翱翔時，能根據(jù)不同飛行姿勢調(diào)節(jié)羽毛相對氣流的位置，從而提高升力與阻力之比。人們因此仿制出一種高級滑翔機，能在萬米高空飛行1000多千米，留空時間曾達50多個小時。

荷蘭國家應用科學研究中心的研究人員認為，用椰子殼做的摩托車運動員頭盔是最安全的頭盔，因為椰殼吸收震蕩的能力遠比任何其他頭盔強。人們因而努力研制出一種盡可能與椰殼相似的纖維結構塑料，從而更好地保護了運動員的安全。

體育建筑的仿生

為了開闊觀眾的視野，建造龐大的現(xiàn)代體育館需要一改昔日的建筑方法，盡量減少或不使用支撐屋頂?shù)闹雍头苛骸ａ槍@個難題，科學家恰恰從小小的、毫不起眼的雞蛋殼中求得了答案。

科學家發(fā)現(xiàn)，蛋殼具有驚人的強度，從而研制出了一種新的混凝土構件——“殼式”弧形屋頂。這種混凝土屋頂?shù)膹姸群喼绷钊穗y以置信：厚度不過7厘米，竟能橫跨約75米的距離而不斷裂。

加拿大建筑師模仿橢圓海螺殼結構，成功地建造了可以容納7.4萬名觀眾的立體運動場。

人們還根據(jù)動、植物細胞內(nèi)液體和氣體對細胞壁的壓力，即所謂“液柱靜壓力”的原理，建造出了各種使用尼龍等人造纖維外殼的充氣體育館、充氣泳池等。

或許，在不久的未來，人們還將模仿葉脈設計，建造出更多美觀輕巧、牢固穩(wěn)定的新型體育場館。