生物脱附和机械仿生是我国独具优势和特色的交叉研究领域。深入研究土壤动物的动态脱粘特性及其规律十分必要;生物制造, 生物去除加工采用生物菌对材料进行加工,是近年来发展的一种生物电化学和机械微细加工的交叉。对这些领域的研究,其科学意义远远大于项目本身。
制造科学与生命科学的交叉还表现在机械仿生学研究上。蛇形机器人、多足机器人、假肢、人工关节、机械手和智能机器人都是典型的机械仿生研究。可以预见, 21 世纪将进入制造科学与生命科学全面交叉发展的时代。这一领域有如下主要研究内容:①生物组织、结构和系统的仿生,例如骨骼、肌体、器官的自修复、自组织、自适应、自生长和自进化研究;②生物功能的仿生,例如驼蹄固沙仿生、生物脱土仿生、机器人运动仿生研究;③生物控制的仿生,例如人工神经网络、遗传算法、仿生测量研究;④生物制造,例如利用细菌加工零件、细胞移殖和重组的生物制造。
这一领域当前有如下主要研究内容:①仿生机械相关的生物力学原理;②生物制造基础理论与技术;③组织工程材料成形的信息模型与物理模型;④面向生物工程的微操作系统原理、设计与制造基础;⑤仿生系统的控制理论与方法;⑥仿生系统的集成理论与技术。
8 结论
纳米制造科学、仿生制造科学、制造信息科学和制造管理科学是影响现代制造科学发展的4个重要领域,对它们的深入研究必将推动学科的进展,同时也将为我国先进制造技术和制造业提供新的理论和方法。我们应当了解这些领域的国内外研究现状,结合国情和工程实际,利用我们已有的优势和特长,找到研究工作的切入点,有所突破,取得成就。 |