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世间万物千姿百态，都是经过漫长的、优胜劣汰的竞争和千辛万苦的进化，致使在结构、形态和功能三方面达到最优设计而流传于世。所以，大自然的精妙建筑确是人类建筑师和设计师的最好老师。我们可以发现，人类的创造不管多么精巧，几乎都能在大自然的创造物中找到对应的影子。于是，人们开始对大自然进行有意识地模仿，从大自然汲取营养，请大自然开拓思路，一门新兴的综合学科——仿生学便应运而生了。
仿生设计并不是单纯地模仿照抄，它是吸收动物、植物的生长机理，以及一切自然生态的规律，结合设计的自身特点，而适应新环境的一种创造。
蛋壳与体育馆
生物为了存在和发展，最起码的条件是：必须平衡地心引力，防御一切外力，适应自然环境，在长期的进化进程中自然而然地形成最合理、最稳定、最经济的结构形态。羽茅草和禾本科植物的长叶往往卷曲成筒形或壳形，香蒲植物的叶子又构成螺旋状，帽状蘑菇的辐射密肋，以及弧形的贝壳和壳面之波、空心的苇秆和秆间之节，都启发人类去探索空间结构的奥秘。
人们已经发觉，传统建筑的梁板支撑体系实际上是一种不经济的结构形式，而且不能满足现代社会对大跨度空间的需求。仿生空间结构则帮助建筑师和工程师解决了难题。
蛋类的外壳虽然很薄，却能耐受相当大的外力。这是因为，这类结构具有弯曲的表面，壳体在外力作用下，内力是沿着整个表面扩散和分布的，因而壳体单位面积上所受的力就小了许多。
据统计，“二战”以来，各国为举办奥运会而建造的体育馆，有60％以上采用薄壁空间结构。法国夏蒙尼先斯滑雪山北区体育中心由9个三角形薄壳所组成，覆盖面积达6000平方米。1980年建成的香港太空馆是一个典型的蛋壳形，23米直径的半球形天象厅酷似鸡蛋的核心部分——蛋黄。鸡蛋壳厚约0.5毫米，一只普通鸡蛋纵向直径按照7厘米计算，两者之比约为1：140，可见人类仿生工程的巨大意义。
更有趣的是，国外有人模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋，“蛋壳”是用钢铁制造的，“蛋白”用耐高温玻璃、石棉等制造，人住在相当于“蛋黄”的部分。这种房屋能抵抗强烈地震，即使被震翻了，也能像鸡蛋一样滚过来复原。屋内贮有空气、水和食物，在与外界完全隔绝的情况下，7个人可在里面生活1个星期。住在这种房屋里，即使遇到强烈地震，也会安然无恙。
麦秆与电视塔
中空的麦秆能承受比它重得多的麦穗而不倒伏，这是因为，在横断面积相同的情况下，实心秆和空心秆的承压能力虽然一样，但长长的茎受压后，往往不会因断面压力过高而发生突然断裂的情形，而是在受压后茎秆先弯曲，最后因弯力过大而折断。而断面积相同的空心秆外径要比实心秆大，因此空心秆承压后抵抗弯曲变形的能力要比实心秆大得多。麦秆的功能给建筑师以设计灵感，他们利用麦秆原理，把一些高大的柱子和秆件都设计成空心的。这样可以大大提高它们的承压能力，起到“重半功倍”的作用。
另外，所有秆茎支承植物几乎都是下粗上细的，既减轻了自重，又加强了稳定性。因此，不管任何方向吹来的风，很容易沿着秆茎圆面的切线方向掠过，从而减小对植物的影响。反之，如果秆茎是平面的，毫无疑问，平面比圆面上的一点受风力都大大增加。这样，植物就有可能被风刮歪，甚至倒毙。
加拿大多伦多电视塔高533米，用400号混凝土浇筑成下粗上细的形状，底翼宽约30.5米，可谓庞然大物。但它的平均细长比(平均直径和高度之比)约1／10，而秆茎植物(麦秆、甘蔗、竹等)的细长比可达l／100～1／200。两相比较，人类的建筑远未达到大自然的神功。
王莲叶与展览厅
薄薄的王莲叶最多能够承重70千克。这是因为，王莲叶背面有许多粗大的叶脉，其问连以镰刀形的横筋，构成了一种网状骨架，纵横交错，又粗又壮，可以承受很大的负荷。
于是，有位花匠模仿王莲叶脉的构造，用钢材和玻璃成功地建造了一座漂浮在水面上的美丽“水晶宫”。
后来，意大利设计师建造了一座跨度为95米的都灵展览大厅，其屋顶采用了王莲的网状叶脉结构，在拱形的纵肋之间连以波浪形的横隔，不仅保证了大跨度屋顶有足够的强度和刚度，而且美观大方，轻巧坚固。
“春笋建筑法”
应该指出，人类在结构仿生方面还停留在静态阶段，仔细观察一下生物的生长过程，恐怕对人类工程会有更大的借鉴意义。例如，十丈青松，挺拔矗立；劲细翠竹，轻巧刚直，都是从地面寸寸长起，自己“建造”自己。
那么，人类的建筑可否如青松生长、雨后春笋一般，把自己一节节“长”上去呢?
有人曾提出一种不用脚手架、不用大型起重机，而是由建筑自身的屋面开始从地面一节节“长”上去的“春笋建筑法”，1星期可建成1幢4层高的住宅楼。
这种方法把每一层墙板从高度上分成三四段预制好，然后用液压顶以1米的行程，反复顶升，可以很快“长”成设计的建筑。
车前子与向阳屋
车前子原本是一种无足轻重的野草，近年来，却受到了建筑师们的青睐，成为他们的珍宝。
建筑师们仔细观察了车前子叶子的结构，发现它们是按螺旋状排列的，每两片叶子之间豹夹角都是137°30′，不仅结构合理，而且每片叶子都能得到充足的阳光。
建筑师仿照车前子的奇特结构，建造了螺旋状排列的楼房。这种新型住宅改变了“向南背北”的传统建筑朝向，一年四季，每间房子都阳光灿烂，空气清爽，舒适宜人。
海狸与拦河坝
海狸是一种水陆两栖兽类，它们的“家”修筑在湖岸或水流缓慢的河岸边。这些屋顶圆圆的“小房”修得非常坚固，墙壁有2尺多厚，用黏泥修饰。每座“小房”分为二至三层，上层比较干燥，作为“卧室”；下层在水下，作为仓库，堆积食物、树皮和木柴。“小房”有两个出口，一个通陆地，一个通水下。
令人惊奇的是，为了控制需要的水位，海狸还在靠河处筑起了坚固的堤坝。建坝时，它们总是选择河流狭窄、可以就地取材(木料、石子)的地方为坝址。
海狸所建造的堤坝，正是人类建造的巨大拦河坝的雏形，它给水利建筑提供了有益的启示。
菌膜与防水材料
建筑物的防水是一个“老大难”问题。不过，另一方面，在自然界中，动物和人的皮肤具有良好的防水性能，外面的水渗透不进去，里面的汗液却能渗出来，保温性能也很好，堪为建筑物防水所借鉴。
科学家们正在探索一种能够
仿生设计并不是单纯地模仿照抄，它是吸收动物、植物的生长机理，以及一切自然生态的规律，结合设计的自身特点，而适应新环境的一种创造。
蛋壳与体育馆
生物为了存在和发展，最起码的条件是：必须平衡地心引力，防御一切外力，适应自然环境，在长期的进化进程中自然而然地形成最合理、最稳定、最经济的结构形态。羽茅草和禾本科植物的长叶往往卷曲成筒形或壳形，香蒲植物的叶子又构成螺旋状，帽状蘑菇的辐射密肋，以及弧形的贝壳和壳面之波、空心的苇秆和秆间之节，都启发人类去探索空间结构的奥秘。
人们已经发觉，传统建筑的梁板支撑体系实际上是一种不经济的结构形式，而且不能满足现代社会对大跨度空间的需求。仿生空间结构则帮助建筑师和工程师解决了难题。
蛋类的外壳虽然很薄，却能耐受相当大的外力。这是因为，这类结构具有弯曲的表面，壳体在外力作用下，内力是沿着整个表面扩散和分布的，因而壳体单位面积上所受的力就小了许多。
据统计，“二战”以来，各国为举办奥运会而建造的体育馆，有60％以上采用薄壁空间结构。法国夏蒙尼先斯滑雪山北区体育中心由9个三角形薄壳所组成，覆盖面积达6000平方米。1980年建成的香港太空馆是一个典型的蛋壳形，23米直径的半球形天象厅酷似鸡蛋的核心部分——蛋黄。鸡蛋壳厚约0.5毫米，一只普通鸡蛋纵向直径按照7厘米计算，两者之比约为1：140，可见人类仿生工程的巨大意义。
更有趣的是，国外有人模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋，“蛋壳”是用钢铁制造的，“蛋白”用耐高温玻璃、石棉等制造，人住在相当于“蛋黄”的部分。这种房屋能抵抗强烈地震，即使被震翻了，也能像鸡蛋一样滚过来复原。屋内贮有空气、水和食物，在与外界完全隔绝的情况下，7个人可在里面生活1个星期。住在这种房屋里，即使遇到强烈地震，也会安然无恙。
麦秆与电视塔
中空的麦秆能承受比它重得多的麦穗而不倒伏，这是因为，在横断面积相同的情况下，实心秆和空心秆的承压能力虽然一样，但长长的茎受压后，往往不会因断面压力过高而发生突然断裂的情形，而是在受压后茎秆先弯曲，最后因弯力过大而折断。而断面积相同的空心秆外径要比实心秆大，因此空心秆承压后抵抗弯曲变形的能力要比实心秆大得多。麦秆的功能给建筑师以设计灵感，他们利用麦秆原理，把一些高大的柱子和秆件都设计成空心的。这样可以大大提高它们的承压能力，起到“重半功倍”的作用。
另外，所有秆茎支承植物几乎都是下粗上细的，既减轻了自重，又加强了稳定性。因此，不管任何方向吹来的风，很容易沿着秆茎圆面的切线方向掠过，从而减小对植物的影响。反之，如果秆茎是平面的，毫无疑问，平面比圆面上的一点受风力都大大增加。这样，植物就有可能被风刮歪，甚至倒毙。
加拿大多伦多电视塔高533米，用400号混凝土浇筑成下粗上细的形状，底翼宽约30.5米，可谓庞然大物。但它的平均细长比(平均直径和高度之比)约1／10，而秆茎植物(麦秆、甘蔗、竹等)的细长比可达l／100～1／200。两相比较，人类的建筑远未达到大自然的神功。
王莲叶与展览厅
薄薄的王莲叶最多能够承重70千克。这是因为，王莲叶背面有许多粗大的叶脉，其问连以镰刀形的横筋，构成了一种网状骨架，纵横交错，又粗又壮，可以承受很大的负荷。
于是，有位花匠模仿王莲叶脉的构造，用钢材和玻璃成功地建造了一座漂浮在水面上的美丽“水晶宫”。
后来，意大利设计师建造了一座跨度为95米的都灵展览大厅，其屋顶采用了王莲的网状叶脉结构，在拱形的纵肋之间连以波浪形的横隔，不仅保证了大跨度屋顶有足够的强度和刚度，而且美观大方，轻巧坚固。
“春笋建筑法”
应该指出，人类在结构仿生方面还停留在静态阶段，仔细观察一下生物的生长过程，恐怕对人类工程会有更大的借鉴意义。例如，十丈青松，挺拔矗立；劲细翠竹，轻巧刚直，都是从地面寸寸长起，自己“建造”自己。
那么，人类的建筑可否如青松生长、雨后春笋一般，把自己一节节“长”上去呢?
有人曾提出一种不用脚手架、不用大型起重机，而是由建筑自身的屋面开始从地面一节节“长”上去的“春笋建筑法”，1星期可建成1幢4层高的住宅楼。
这种方法把每一层墙板从高度上分成三四段预制好，然后用液压顶以1米的行程，反复顶升，可以很快“长”成设计的建筑。
车前子与向阳屋
车前子原本是一种无足轻重的野草，近年来，却受到了建筑师们的青睐，成为他们的珍宝。
建筑师们仔细观察了车前子叶子的结构，发现它们是按螺旋状排列的，每两片叶子之间豹夹角都是137°30′，不仅结构合理，而且每片叶子都能得到充足的阳光。
建筑师仿照车前子的奇特结构，建造了螺旋状排列的楼房。这种新型住宅改变了“向南背北”的传统建筑朝向，一年四季，每间房子都阳光灿烂，空气清爽，舒适宜人。
海狸与拦河坝
海狸是一种水陆两栖兽类，它们的“家”修筑在湖岸或水流缓慢的河岸边。这些屋顶圆圆的“小房”修得非常坚固，墙壁有2尺多厚，用黏泥修饰。每座“小房”分为二至三层，上层比较干燥，作为“卧室”；下层在水下，作为仓库，堆积食物、树皮和木柴。“小房”有两个出口，一个通陆地，一个通水下。
令人惊奇的是，为了控制需要的水位，海狸还在靠河处筑起了坚固的堤坝。建坝时，它们总是选择河流狭窄、可以就地取材(木料、石子)的地方为坝址。
海狸所建造的堤坝，正是人类建造的巨大拦河坝的雏形，它给水利建筑提供了有益的启示。
菌膜与防水材料
建筑物的防水是一个“老大难”问题。不过，另一方面，在自然界中，动物和人的皮肤具有良好的防水性能，外面的水渗透不进去，里面的汗液却能渗出来，保温性能也很好，堪为建筑物防水所借鉴。
科学家们正在探索一种能够