‘壹’ 哪位高人知道水利水电工程师都考哪些内容
你好，
注册土木工程师（水利水电工程）基础考试大纲
一、高等数学
1.1 空间解析几何
向量代数 直线 平面 柱面旋转曲面 二次曲面 空间曲线
1.2 微分学
极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用
1.3 积分学
不定积分 定积分 广义积分 二重积分 三重积分 平面曲线积分 积分应用
1.4 无穷级数
数项级数 幂级数 泰勒级数 傅里叶级数
1.5 常微分方程
可分离变量方程 一阶线性方程 可降阶方程 常系数线性方程
1.6 概率与数理统计
随机事件与概率 古典概型 一维随机变量的分布和数字特征 数理统计 参数估计 检验 方差分析一元回归分析
1.7 向量分析
1.8 线性代数
行列式 矩阵 n维向量 线性方程组 矩阵的特征值与特征向量二次型
二、普通物理
2.1 热学
气体状态参量 平衡态 理想气体状态方程 理想气体的压力和温度的统计解释 能量按自由度均分原理 理想气体内能 平均碰撞次数和平均自由程 麦克斯韦速率分布律 功 热量 内能 热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用 气体的摩尔热容 循环过程 热机效率 热力学第二定律及其统计意义 可逆过程和不可逆过程 熵
2.2 波动学
机械波的产生和传播 简谐波表达式 波的能量 驻波 声速 超声波 次声波 多普勒效应
2.3 光学
相干光的获得 杨氏双缝干涉 光程 薄膜干涉迈克尔干涉仪 惠更斯一菲涅耳原理 单缝衍射 光学仪器分辨本领 x射线衍射 自然光和偏振光 布儒斯特定律 马吕斯定律 双折射现象 偏振光的干涉 人工双折射及应用
三、普通化学
3.1 物质结构与物质状态
原子核外电子分布 原子、离子的电子结构式 原子轨道和电子云 离子键特征共价键特征及类型 分子结构式 杂化轨道及分子空间构型 极性分子与非极性分子 分子间力与氢键 分压定律及计算 液体蒸气压 沸点 汽化热 晶体类型与物质性质的关系
3.2 溶液
溶液的浓度及计算 非电解质稀溶液通性及计算 渗透压 电解质溶液的电离平衡 电离常数及计算 同离子效应和缓冲溶液 水的离子积及pH值 盐类水解平衡及溶液的酸碱性 多相离子平衡 溶度积常数 溶解度计算
3.3 周期表
周期表结构 周期 族 原子结构与周期表关系 元素性质 氧化物及其水化物的酸碱性递变规律
3.4 化学反应方程式 化学反应速率与化学平衡
化学反应方程式写法及计算 反应热 热化学反应方程式写法
化学反应速率表示方法 浓度、温度对反应速率的影响 速率常数与反应级数 活化能及催化剂
化学平衡特征及平衡常数表达式 化学平衡移动原理及计算 压力熵与化学反应方向判断
3.5 氧化还原与电化学
氧化剂与还原剂 氧化还原反应方程式写法及配平 原电池组成及符号 电极反应与电池反应 标准电极电势 能斯特方程及电极电势的应用 电解与金属腐蚀
3.6 有机化学
有机物特点、分类及命名 官能团及分子结构式
有机物的重要化学反应：加成 取代 消去 氧化 加聚与缩聚
典型有机物的分子式、性质及用途：甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇 酚乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺 聚氯乙烯 聚乙烯 聚丙烯酸 酯类 工程塑料(ABS) 橡胶 尼龙66
四、理论力学
4.1 静力学
平衡 刚体 力 约束 静力学公理 受力分析 力对点之矩 力对轴之矩 力偶理论 力系的简化 主矢 主矩 力系的平衡 物体系统(含平面静定桁架)的平衡 滑动摩擦 摩擦角自锁 考虑滑动摩擦时物体系统的平衡 重心
4.2 运动学
点的运动方程 轨迹 速度和加速度 刚体的平动 刚体的定轴转动 转动方程 角速度和角加速度 刚体内任一点的速度和加速度
4.3 动力学
动力学基本定律 质点运动微分方程 动量 冲量 动量定理 动量守恒的条件 质心质心运动定理 质心运动守恒的条件 动量矩 动量矩定理 动量矩守恒的条件 刚体的定轴转动微分方程 转动惯量回转半径 转动惯量的平行轴定理 功 动能 势能 动能定理 机械能守恒 惯性力刚体惯性力系的简化 达朗伯原理 单自由度系统线性振动的微分方程 振动周期 频率和振幅 约束 自由度 广义坐标 虚位移 理想约束 虚位移原理
五、材料力学
5.1 轴力和轴力图 拉、压杆横截面和斜截面上的应力 强度条件 虎克定律和位移计算 应变能计算
5.2 剪切和挤压的实用计算 剪切虎克定律 切(剪)应力互等定理
5.3 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 圆轴扭转切(剪)应力及强度条件 扭转角计算及刚度条件 扭转应变能计算
5.4 静矩和形心 惯性矩和惯性积 平行移轴公式 形心主惯性矩
5.5 梁的内力方程 切(剪)力图和弯矩图 分布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系 正应力强度条件 切(剪)应力强度条件 梁的合理截面 弯曲中心概念 求梁变形的积分法 叠加法和卡氏第二定理
5.6 平面应力状态分析的数值解法和图解法 一点应力状态的主应力和最大切(剪)应力 广义虎克定律 四个常用的强度理论
5.7 斜弯曲 偏心压缩(或拉伸) 拉—弯或压—弯组合 扭—弯组合
5.8 细长压杆的临界力公式 欧拉公式的适用范围 临界应力总图和经验公式 压杆的稳定校
六、流体力学
6.1 流体的主要物理性质
6.2 流体静力学
流体静压强
重力作用下静水压强的分布规律 总压力的计算
6.3 流体动力学基础
以流场为对象描述流动
流体运动的总流分析 恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程
6.4 流动阻力和水头损失
实际流体的两种流态—层流和紊流
圆管中层流运动、紊流运动的特征
沿程水头损失和局部水头损失
边界层附面层基本概念和绕流阻力
6.5 孔口、管嘴出流 有压管道恒定流
6.6 明渠恒定均匀流
6.7 渗流定律 井和集水廊道
6.8 相似原理和量纲分析
6.9 流体运动参数(流速、流量、压强)的测量
七、计算机应用技术
7.1 计算机应用技术
硬件的组成及功能 软件的组成及功能 数制转换
7.2 Windows操作系统
基本知识、系统启动 有关目录、文件、磁盘及其它操作 网络功能
注：以Windows 98为基础
7.3 计算机程序设计语言
程序结构与基本规定 数据 变量 数组 指针 赋值语句 输入输出的语句 转移语句 条件语句 选择语句 循环语句 函数 子程序(或称过程) 顺序文件 随机文件
注：鉴于目前情况，暂采用FORTRAN语言
八、电工电子技术
8.1 电场与磁场
库仑定律 高斯定理环路定律 电磁感应定律
8.2 直流电路
电路基本元件 欧姆定律 基尔霍夫定律 叠加原理 戴维南定理
8.3 正弦交流电路
正弦量三要素 有效值复阻抗 单相和三相电路计算 功率及功率因数 串联与并联谐振 安全用电常识
8.4 RC和RL电路暂态过程
三要素分析法
8.5 变压器与电动机
变压器的电压、电流和阻抗变换 三相异步电动机的使用
常用继电—接触器控制电路
8.6 二极管及整流、滤波、稳压电路
8.7 三极管及单管放大电路
8.8 运算放大器
理想运放组成的比例 加、减和积分运算电路
8.9 门电路和触发器
基本门电路 RS、D、JK触发器
九、工程经济
9.1 现金流量构成与资金等值计算
现金流量 投资 资产 固定资产折旧 成本 经营成本 销售收入 利润 工程项目投资涉及的主要税种 资金等值计算的常用公式及应用 复利系数表的用法
9.2 投资经济效果评价方法和参数
净现值 内部收益率 净年值 费用现值 费用年值 差额内部收益率 投资回收期 基准折现率 备选方案的类型 寿命相等方案与寿命不等方案的比选
9.3 不确定性分析
盈亏平衡分析 盈亏平衡点 固定成本 变动成本 单因素敏感性分析 敏感因素
9.4 投资项目的财务评价
工业投资项目可行性研究的基本内容
投资项目财务评价的目标与工作内容 赢利能力分析 资金筹措的主要方式 资金成本 债务偿还的主要方式 基础财务报表 全投资经济效果与自有资金经济效果 全投资现金流量表与自有资金现金流量表 财务效果计算 偿债能力分析 改扩建和技术改造投资项目财务评价的特点(相对新建项目)
9.5 价值工程
价值工程的内容与实施步骤 功能分析
十、水力学
10.1 水静力学
静水压强 绝对压强 相对压强 真空及真空度 作用于物体上的静水总压力
10.2 液体运动的一元流分析法
恒定流与非恒定流 迹线与流线 流管 过水断面 流量 断面平均流速 恒定一元流连续性方程 能量方程式 渐变流 急变流
10.3 层流、紊流及其水头损失
湿周 水力半径均匀流 非均匀流 沿程水头损失 达西公式 层流 紊流 雷诺数 谢才公式局部水头损失
10.4 有压管中恒定均匀流计算
基本公式 串联管道 并联管道 分叉管道 沿程均匀泄流管道
10.5 明渠恒定均匀流计算
基本公式 明渠均匀流 粗糙度不同的明渠 复式断面明渠
10.6 明渠恒定非均匀流
缓流 临界流 急流 弗汝德数 临界水深 临界底坡 棱柱体明渠渐变流水面曲线分析及计算 水跃 水跃方程 共轭水深及水跃长度计算
10.7 堰流及闸孔出流的水力计算
计算公式 薄壁堰 实用堰 宽顶堰 闸孔出流
10.8 泄水建筑物下游的水力衔接与消能
底流式消能 挑流式消能 面流式消能 消力戽式消能
10.9 隧洞的水力计算
水流状态及判断 有压隧洞 无压隧洞
10.10 渗流
达西定律渗透系数恒定均匀渗流与非均匀渗流 恒定渐变渗流的浸润曲线形式及计算
10.11 高速水流
脉动压力 气蚀 掺气 冲击波
10.12 水工模型试验基础
力学相似： 几何相似 运动相似 动力相似
相似准则： 重力相似准则 阻力相似准则 动水压力相似准则
十一、岩土力学
11.1 土的组成和物理性质三项指标
土的三项组成和三项指标 土的矿物组成和颗粒级配 土的结构
黏性土的界限含水量 塑性指数 液性指数
砂土的相对密实度 土的最佳含水量和最大干密度
土的工程分类
11.2 土中应力分布及计算
土的自重应力 基础地面压力 基底附加压力 土中附加应力
11.3 土的压缩性与地基沉降
压缩试验 压缩曲线 压缩系数 压缩指数 回弹指数 压缩模量 载荷试验
变形模量高压固结试验 土的应力历史 先期固结压力 超固结比
正常固结土 超固结土 欠固结土
沉降计算的弹性理论法 分层总合法 有效应力原理 一维固结理论 固结系数 固结度
11.4 土的抗剪强度
土中一点的应力状态 库仑定律 土的极限平衡条件 内摩擦角黏聚力
直剪试验及其适用条件 三轴试验 总应力法 有效应力法
11.5 特殊性土
软土 黄土 膨胀土 红粘土 盐渍土 冻土填土 可液化土
11.6 土压力
静止土压力 主动土压力被动土压力
朗肯土压力理论 库仑土压力理论
11.7 边坡稳定分析
土坡滑动失稳的机理 均质土坡的稳定分析 土坡稳定分析的条分法
11.8 地基承载力
地基破坏的过程 地基破坏型式
临塑荷载和临界荷载 地基极限承载力 斯肯普敦公式 太沙基公式 汉森公式
11.9 岩石的物理性质
岩石的破坏机理与强度 岩石的变形 岩体的工程分类 围岩稳定性 岩坡稳定性分析
十二、结构力学
12.1 平面体系的几何组成
几何不变体系的组成规律及其应用
12.2 静定结构受力分析与特性
静定结构受力分析方法 反力 内力的计算与内力图的绘制 静定结构特性及其应用
12.3 静定结构位移
广义力与广义位移 虚功原理 单位荷载法 荷载下静定结构的位移计算 图乘法 支座位移和温度变化引起的位移 互等定理及其应用
12.4 超静定结构受力分析及特征
超静定次数 力法基本体系 力法方程及其意义 等截面直杆刚度方程 位移法基本未知量、基本体系、基本方程及其意义 等截面直杆的转动刚度 力矩分配系数与传递系数 单结点的力矩分配 对称性利用 超静定结构位移 超静定结构特性
12.5 影响线极其应用
静力法做影响线 机动法做影响线 连续梁的影响线 影响线的应用
12.6 结构动力特性与动力反应
单自由度体系 自振周期 频率 振幅与最大动内力 阻尼对振动的影响
十三、钢筋混凝土结构
13.1 材料性能
钢筋 混凝土
13.2 设计原则
结构功能 极限状态及其设计表达式 可靠度
13.3 承载能力极限状态计算
受弯构件 受扭构件 受压构件 受拉构件 冲切 局压 疲劳
13.4 正常使用极限状态验算
抗裂 裂缝 挠度
13.5 预应力混凝土
轴拉构件 受弯构件
13.6 肋形结构及刚架结构
整体式单向板肋形结构 双向板肋形结构 刚架结构 牛腿 柱下基础
13.7 抗震设计
一般规定 构造要求
十四、工程测量
14.1 测量工作特点
形状和大小 地面点位的确定 测量工作基本概念
14.2 水准测量
水准测量原理 水准仪的构造 使用和检验校正 水准测量方法及成果整理
14.3 角度测量
经纬仪的构造 使用和检验校正 水平角观测 垂直角观测
14.4 距离测量
卷尺量距 视距测量 光电测距
14.5 测量误差
测量误差分类与特性 评定精度的标准 观测值的精度评定 误差传播定律
14.6 控制测量
平面控制网的定位与定向 导线测量交会定点 高程控制测量
14.7 地形图测绘
地形图基本知识 地物平面图测绘 等高线地形图测绘
14.8 地形图应用
地形图应用的基本技术 工程设计中的地形图应用 规划设计中的地形图应用
14.9 工程测量
工程控制测量 施工放样测量 安装测量 建筑物变形观测
14.10 3S技术
RS的基本技术及数字图象 GIS 的基本要求 GPS的基本要求及定位技术 3S技术在水利工程中的应用
十五、建筑材料
15.1 材料科学与物质结构
材料的组成：化学组成 矿物组成及其对材料性质的影响
材料的微观机构及其对材料性质的影响：原子结构 离子键 金属键 共价键
晶体与无定型体（玻璃体）
材料的宏观机构及其对材料性质的影响
15.2 建筑材料的性质
密度 表观密度与堆积密度 孔隙与孔隙率
15.3 建筑材料的工程特征
材料的力学性能 亲水性与憎水性 吸水性与吸湿性 耐水性 抗水性 抗冻性 导热性与变形性 脆性与韧性
15.4 无机胶凝材料
气硬性胶凝材料 石膏和石灰技术性质与应用
15.5 水硬性胶凝材料
水泥的组成 水化与凝结硬化机理 性能与应用
15.6 混凝土
原材料技术要求 拌合物的和易性及影响因素 强度性能与变形性能 耐久性 抗渗性 抗冻性 碱－骨料反应 混凝土外加计与配合比设计
15.7 建筑钢材
组成、组织与性能的关系 加工处理及其对钢材性能的影响 建筑钢材和种类与选用
15.8 土工合成材料
常见土工合成材料的特性及工程应用
十六、工程水文学基础
16.1 水文循环与径流形成
水文循环与水量平衡 河流与流域 降水 土壤水、下渗与地下水 径流
16.2 水文测验
水位观测 流量测验 泥沙测验与计算 水文调查 水文数据处理
16.3 流域产、汇流
降雨径流要素 产流计算 汇流计算
16.4 设计洪水
水文频率分析 样本分析 相关分析 设计洪水计算
16.5 设计年径流
频率分析 时程分配
勘察设计注册土木工程师（水利水电工程）
资格考试基础考试分科题量、时间、分数分配说明
‘贰’ 放生发明，比如：鲸鱼——潜水艇
乌贼和鱼雷诱饵 乌贼体内的囊状物能分泌黑色液体，遇到危险时它便释放出这种黑色液体，诱骗攻击者上当。潜艇设计者们仿效乌贼的这一功能读者设计出了鱼雷诱饵。鱼雷诱醋似袖珍潜艇，可按潜艇的原航向航行，航速不变，也可模拟噪音、螺旋节拍、声信号和多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演，令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辩，最终使潜艇得以逃脱。
蜘蛛和装甲 生物学家发现蜘蛛丝的强度相当于同等体积的钢丝的5倍。受此启发，英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。用这种纤维做成的复合材料可以用来做防弹衣、防弹车、坦克装甲车等结构材料。
长颈鹿和“抗荷服” 长颈鹿是目前世界上最高的动物，其大脑和心脏的距离约3米，完全是靠高达160~260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按一般分析，当长颈鹿低头饮水时，大脑的位置低于心脏，大量的血液会涌入大脑，使血压更加增高，那么长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破烈等疾病而死。但是裹在长颈鹿身上的一层、厚皮紧紧箍住了血管，限制了血压，飞机设计师和航空生物学家依照长颈鹿皮肤原理，设计出一种新颖的“抗荷服”，从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置，当飞机加速时可压缩空气，也能对血管产生相应的压力，这比长颈鹿的厚皮更高明了。
鲸鱼和潜艇的“鲸背效应” 当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下，但若在冰下发射导弹，则必须破冰上浮，这就碰到了力学上的难题。潜舴专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰呼吸一次中得到启迪，在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面，作了加强材料力度和外形仿鲸背处理，果然取得了破冰时的“鲸背效应”。
蝴蝶和卫星控温系统 遨游太空的人造卫星，当受到阳光强烈辐射时，卫星温度会高达200摄氏度；而在阴影区域，卫星温度会下降至零下200摄氏度左右，这很容易烤坏或冻坏卫星上的精密仪器仪表，它一度曾使航天科学家伤透了脑筋。后来，人们从蝴蝶身上受到启迪。原来，蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片，这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时，鳞片自动张开，以减少阳光的辐射角度，从而减少对阳光热能的吸收；当外界气温下降时，鳞片自动闭合，紧贴体表，让阳光直射鳞片，从而把体温控制在正常范围之内。科学家经过研究，为人造地球卫星设计了一种犹如蝴蝶鳞片般的控温系统
生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线，抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理，研制开发出来的现代化武器。
火箭升空利用的是水母、墨鱼反冲原理。
科研人员通过研究变色龙的变色本领，为部队研制出了不少军事伪装装备。
科学家研究青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。
白蚁不仅使用胶粘剂建筑它们的土堆，还可以通过头部的小管向敌人喷射胶粘剂。于是人们按照同样的原理制造了工作的武器—一块干胶炮弹。
美国空军通过毒蛇的“热眼”功能，研究开发出了微型热传感器。
我国纺织科技人员利用仿生学原理，借鉴陆地动物的皮毛结构，设计出一种KEG保温面料，并具有防风和导湿的功能。
根据响尾蛇的颊窝能感觉到0.001℃的温度变化的原理，人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。人类还利用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。人类模仿警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。科学家根据野猪的鼻子测毒的奇特本领制成了世界上第一批防毒面具。
仿生学是人类一直使用的方法，如模仿海豚皮而构造的"海豚皮游泳衣"、科学家研究鲸鱼的皮肤时，发现其上有沟漕的结构，于是有个科学家就依照鲸鱼皮构造，造成一个薄膜蒙在飞机的表面，据实验可节约能源3%，若全国的飞机都蒙上这样的表面，每年可节约几十亿。又如有科学家研究蜘蛛，发现蜘蛛的腿上没有肌肉，有脚的动物会走，主要是靠肌肉的收缩，现在蜘蛛没有肌肉为什么会走路？经研究蜘蛛不是靠肌肉的收缩进行走路的，而是靠其中的"液压"的结构进行走路，据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界得到启迪,模仿其结构进行发明创造.这就是仿生学. 这是我们向自然界学习的一个方面。
另一方面,我们还可以从自然的规律中得到启迪,利用其原理进行设计(包括设计算法),这就是智能计算的思想。
智能计算
智能计算,也有人称之为"软计算"，就是借用自然界（生物界）规律的启迪，根据其原理，模仿设计求解问题的算法。如：人工神经网络技术、遗传算法、进化规划、模拟煺火技术和群集智能技术等。
群集智能（Swarm Intelligence）
群居昆虫以集体的力量，进行觅食、御敌、筑巢的能力。这种群体所表现出来的"智能"，就称之为群体智能。如蜜蜂采蜜、筑巢、蚂蚁觅食、筑巢等。从群居昆虫互相合作进行工作中，得到启迪，研究其中的原理，以此原理来设计新的求解问题的算法。
蚂蚁算法
蚂蚁觅食时，在它走过的路上，留下外激素，这些外激素就象留下路标一样，留给后来"蚁"一个路径的标志。后面的蚂蚁，就会沿着有外激素的路径行走（外激素越多引诱蚂蚁的能力就越强）。科学家们对此进行过试验：用人造的外激素在纸上画上一条路径，对蚂蚁进行试验。结果蚂蚁果然都沿画有外激素的路径行走。
B
D
蚁穴 A
C 食物
蚂蚁寻食时，由蚁穴出发，可沿AC，也可沿ABC（见上图），设各蚂蚁寻到食物后沿原路回穴，并在路上留下外激素，那么因AC路径短，故当它们沿AC返回时，就在AC上留下两次外激素。而沿ABC返回者，因其路径长，仅回到D点，于是AD一段只留过一次外激素（即其上的外激素的浓度比AC上的浓度淡），故这时从蚁穴出来寻食者就会沿浓度大的路径AC行走……最后大多数的蚂蚁都会沿较短的路程进行寻食. 利用这个原理科学者们就设计了蚂蚁算法(进行求最短程)。
上面是个简单的原理,当然要设计出切实可行的算法,还要将模型进一步精确,如要计及外激素的挥发(即激素的浓度将随时间而逐步降低等等).
用蚂蚁算法求最短程
1.一群蚂蚁随机从出发点出发，遇到食物，衔住食物，沿原路返回
2. 蚂蚁在往返途中，在路上留下外激素标志
3. 外激素将随时间逐渐蒸发（一般可用负指数函数来描述，即乘上因子e-at）
4. 由蚁穴出发的蚂蚁,其选择路径的概率与各路径上的外激素浓度成正比
蚂蚁算法还可以应用于很多实际问题，例如用于重建通讯路由，管理公司的电话网，对用户记帐 收费等工作，任务分配问题等
不要停，继续思索
进一步，将每个蚂蚁看成是一个神经元，它们之间的通讯联络，看成是各神经元之间的连接，只不过这时的连接不是固定的，而是随机的。即用一个随机连接的神经网络来描述一个群体。这种神经网络所具有的性质，就是群体的智能
科学家们从蜻蜓翅膀末端的一块比周围略大一些的厚斑点得到了启示，从而解决了飞机机翼因剧烈抖动而破碎的现象。
蝴蝶
五彩的蝴蝶颜色粲然，如重月纹凤蝶、褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翊在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。科学家通过对蝴蝶色彩的研究，为军事防御带来了极大的稗益。在二战期间，德军包围了列宁格勒，企图用轰炸机摧毁其军事目标和其他防御设施。苏联昆虫学家施万维奇根据当时人们对伪装缺乏认识的情况，提出利用蝴蝶的色彩在花丛中不易被发现的道理，在军事设施上覆盖蝴蝶花纹般的伪装。因此，尽管德军费尽心机，但列宁格勒的军事基地仍然无恙，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。根据同样的原理，后来人们还生产出了迷彩服，大大减少了战斗中的伤亡。
人造卫星在太空中由于位置的不断变化可引起温度骤然变化，有时温差可高达两、三网络，严重影响许多仪器的正常工作。科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发，将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式，在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合，从而保持了人造卫星内部温度的恒定，解决了航天事业中的一大难题。
甲虫
甲虫自卫时，可喷射出具有恶臭的高温液体“炮弹”，以迷惑、刺激和惊吓敌害。科学家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室，分别储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶混合发生化学反应，瞬间就成为100℃的毒液，并迅速射出。这种原理目前已应用于军事技术中。二战期间，德国纳粹为了战争的需要，据此机理制造出了一种功率极大且性能安全可靠的新型发动机，安装在飞航式导弹上，使之飞行速度加快，安全稳定，命中率提高，英国伦敦在受其轰炸时损失惨重。美国军事专家受甲虫喷射原理的启发研制出了先进的二元化武器。这种武器将两种或多种能产生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中，炮弹发射后隔膜破裂，两种毒剂中间体在弹体飞行的8—10秒内混合并发生反应，在到达目标的瞬间生成致命的毒剂以杀伤敌人。它们易于生产、储存、运输，安全且不易失效。萤火虫可将化学能直接转变成光能，且转化效率达100%，而普通电灯的发光效率只有6%。人们模仿萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍，大大节约了能量。另外，根据甲虫的视动反应机制研制成功的空对地速度计已成功地应用于航空事业中。
蜻蜓
蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流，并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72公里/小时。此外，蜻蜓的飞行行为简单，仅靠两对翅膀不停地拍打。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。飞机在高速飞行时，常会引起剧烈振动，甚至有时会折断机翼而引起飞机失事。蜻蜓依靠加重的翅膀在高速飞行时安然无恙，于是人们效仿蜻蜓在飞机的两翼加上了平衡重锤，解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
为了研究滑翔飞行和碰撞的空气动力学以及其飞行的效率，一个四叶驱动，用远程水平仪控制的机动机翼（翅膀）模型被研制，并第一次在风洞内测试了各项飞行参数。
第二个模型试图安装一个以更快频率飞行的翅膀，达到每秒18次震动的速度。有特色的是，这个模型采用了可变可调节前后两对机翼之间相差的装置。
研究的中心和长远目标，是要研究使用“翅膀”驱动的飞机表现，以及与传统的螺旋推动器驱动的飞机效率的比较等等。
苍蝇
家蝇的特别之处在于它的快速的飞行技术，这使得它很难被人类抓住。即使在它的后面也很难接近它。它设想到了每一种情况，非常小心，并能快速移动。那么，它是怎么做到的呢？
昆虫学家研究发现，苍蝇的后翅退化成一对平衡棒。当它飞行时，平衡棒以一定的频率进行机械振动，可以调节翅膀的运动方向，是保持苍蝇身体平衡导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪，大在改进了飞机的飞行性能，可使飞机自动停止危险的滚翻飞行，在机体强烈倾斜时还能自动恢复平衡，即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼，能看清几乎360度范围内的物体。在蝇眼的启示下，人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机，在军事、医学、航空、航天上被广泛应用。苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构，把各种化学反应转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏的小型气体分析仪，目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分，使科研、生产的安全系数更为准确、可靠。
蜂类
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相同的菱形组成，这些结构与近代数学家精确计算出来的——菱形钝角109○28’，锐角70○32’完全相同，是最节省材料的结构，且容量大、极坚固，令许多专家赞叹不止。人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片，可利用太阳准确定位。科学家据此原理研制成功了偏振光导航仪，被广泛用于航海事业中。
苍蝇、萤火虫、电鱼、水母，见下详述。
第五个：章鱼的吸盘~
仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。据传说，我国古代着名工匠鲁班，上山伐树时，被丝矛草割破了手。他觉得奇怪，一棵小草怎么会这样厉害？经过仔细观察，他发现丝茅草叶子的边缘长着许多锋利的细齿。于是鲁班发明了木工用的锯子。据推测，古代木船的发明，是从鱼类的游泳得到了启示。在发明飞机的过程中，人们也从虫、鸟的飞行中学到了许多有用的知识。
现在，科学家们正带着定向、导航、探测、能量转换、信息处理、生物合成、结构力学和流体力学等众多的科学难题，到生物界中去寻找启示和答案。
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光
自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。
在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为“冷光”。
在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。
科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。
早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。
各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究， 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。
电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。
水母的顺风耳
“燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。
水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。
原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。
仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要帮助