仿生物学——海豚、声呐可以擦出怎样的“火花”？

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1941年12月，太平洋战争爆发。美军的潜艇就像是长了眼睛一样，穿过日本人布置的水雷封锁线，成功潜入日本海，出其不意地袭击了日本军事港口，使日军遭受了巨大损失；反观日本这边，只要他们一派遣潜艇去袭击美国港口和舰艇，但刚靠近美军港或海岸边，就遭到美国军舰和战机的攻击。日本海军上下倍感震惊，认为美国人使用了什么秘密武器！

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的确如日本人猜想的那样，美国人确实使用了一种“秘密武器”——声呐。

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其实早在达芬奇那个年代，就已经出现了最早版本的声呐（也可以说是声呐最古老的的祖先）。而这个声呐祖先也是达芬奇首先发现的，在人们印象中达芬奇是一个画家，但却不知道他也是一个科学家。1490年的一天，达芬奇去海边写生，他在听到海浪声时，头脑里突发一个念头：人类能听到水的声音，那水里到底有没有什么声音？带着这个疑问，达芬奇拿来一根管子，他将管子的另一头放进水中，而另一端则放在耳朵旁，结果真听到了“咕噜咕噜”声。经过他仔细辨别，他发现这正是远方航行的船的螺旋桨发动时击水发出的声音。而达芬奇的这根管子可谓是声呐最古老的祖先了。

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达芬奇

但碍于当时技术的发展，世界上第一部声呐才在1880年诞生。后经过科学家们的不断改进，又出现了“主动式声呐”和“被动式声呐”两大类。主动式声呐是主动发出声音信号来追寻水下目标，根据声波的发射情况来做出判断；而被动式声呐则是收听水中目标发出的声响，以此判断目标方位和距离。但这两种声呐在使用过程中，也暴露出了一些缺陷：主动式声呐发出的声波容易被潜水艇发现，从而暴露自己；被动式声呐对那些不发声响的目标无能为力。

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投放声呐

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直到20世纪60年代，生物学家诺里斯偶然发现，将双眼被橡皮蒙住的海豚放进水中，它们的生活丝毫不受影响，但是将它们的前额蒙住时，它们就会像瞎子一样在水中乱撞。显而易见，海豚是靠前额发出声波来辨别方向的。

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海豚

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经过进一步的研究发现，海豚有着两部“声波发射机”。当它需要探测远距离目标时，它们就会发射低声，实现远距离传播；当它们需要探测近距离目标时，它们就会发射超声来提高辨别率。同时它的这两部“声波发射机”也可以充当“声波接收机”，接收前方“发回的信息”。与此同时，科学家们还发现在海豚声呐外层有一个导流罩，这个导流罩具有一定的抗水流噪音的作用。科学家们根据海豚的这两个优势，研制出了带有导流罩的声呐，从而使军舰在航行中也能正常使用声呐而不必停船。

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