仿生製造

製造過程與生命過程有很強的相似性。生物體能夠通過諸如自我識別、自我發展、自我恢復和進化等功能使自己適應環境的變化來維持自己的生命並得以發展和完善。生物體的上述功能是通過傳遞兩種生物信息來實現的：一種為DNA類型信息，即基因信息，它是通過代與代的繼承和進化而先天得到的；另一種是BN類型信息，是個體在後天通過學習獲得的信息。這兩種生物信息協調統一使生物體能夠適應複雜的和動態的生存環境。生物的細胞分裂、個體的發育和種群的繁殖，涉及遺傳信息的複製、轉錄和解釋等一系列複雜的過程，這個過程的實質在於按照生物的信息模型準確無誤地複製出生物個體來。這與人類的製造過程中按數控程序加工零件或按產品模型製造產品非常相似。製造過程中的幾乎每一個要素或概念都可以在生命現象中找到它的對應物。

就製造系統而言，現在已越來越趨向於大規模、複雜化、動態及高度非線性化。因此，在生命科學的基礎研究成果中選取富含對工程技術有啟發作用的內容，將這些研究成果同製造科學結合起來，建立新的製造模式和研究新的仿生加工方法，將為製造科學提供新的研究課題並豐富製造科學的內涵。此外，進行與仿生機械相關的生物力學原理研究，將昆蟲運動仿生研究與微系統的研究相結合，並開發出新型智能仿生機械和結構，將在軍事、生物醫學工程和人工康復等方面有重要的應用前景。

目前這方面的研究內容有：

●自生長成形工藝，即在製造過程中模仿生物外形結構的生長過程，使零件結構最外層各處形狀隨其應力值與理想狀態的差距作自適應伸縮直至滿意狀態為止；又如，將組織工程材料與快速成形製造相結合，製造生長單元的框架，在生長單元內部注入生長因子，使各生長單元并行生長，以解決與人體的相容性和與個體的適配性及快速生成的需求，實現人體器官的人工製造。

●仿生設計和仿生製造系統，即對先進位造系統採用生物比喻的方法進行研究，以解決先進位造系統中的一些關鍵技術問題。

●智能仿生機械。

●生物成形製造，如採用生物的方法製造微小複雜零件，開闢製造新工藝。

仿生製造為人類製造開闢了一個新的廣闊領域。人們在"仿生製造"中不僅是師法大自然，而且是開始學習與借鑒他們自身內秉的組織方式與運行模式。如果說製造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那麼，"仿生製造"則是延伸人類自身的組織結構和進化過程。