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仿生类比推理，就是根据生物构造所具备的外形和原理而形成的功能，推导出创造与其相类似的机械、仪器，建筑结构和工艺过程，使其也具备乃至超过所仿生物的功能。
仿生类比涉及生物学、数学、工程技术学等学科。它先研究生物系统某方面的结构或功能特性，即生物原型研究。然后将研究所得生物资料进行数学分析，抽象出它们之间的内在联系，建立数学模型，这就是进行类比。最后推导，创造出实用的技术系统。
仿生类比，从它的历史发展和类比的性质，可分为原型类比和原理类比。
原型类比，这是一种简单的类比。我们常举的鲁班发明锯子就是原型类比的例证。它是由某种原型具有某种功能，再创造出类似原型，推论出它也具备某种功能。
蜻蜓的眼睛，没有人眼的那种眼珠。它的表面是一面比较硬的半透明角膜，边缘与头部表面融为一体。它的一只大眼睛由两万多只表面呈六角形的“小眼”紧密排列组合而成。每只小眼都成体系，有自己的光学系统和感觉细胞，都能看东西。所以，尽管在角膜前面只放一个目标，但通过角膜却可以看到许许多多个像。每个小眼的角膜都能形成一个像。人们从这里得到启示：模仿这些昆虫复眼角膜的结构，用许多小的光学透镜有规则地排列起来，制成了一种新型光学元件——复眼透镜。用它作镜头制成的“复眼照相机”，一次就能照出千百张相同的像。这种复眼照相机已用于印刷制版和大量复制大规模集成电路中精细的显微电路，大大提高了工效与质量（ 王谷岩《眼睛与仿生学》 ）。这里，蜻蜓的眼睛，它在原型上具有如下属性：a.一只大眼睛由数万只表面呈六角形的“小眼”紧密排列组合而成；b.每只小眼都自成体系，有自己的光学系统和感觉细胞；c.所以一个目标能通过角膜看到许许多多个像，即每只小眼角膜都能形成一个像。由原型类比：a.用若干光学透镜（表面呈六角形的小眼）有规则地排列起来；b.每个光学透镜都能自成一像；c.推论：所以，由以上属性所组成的“复眼透镜”能一次照出千百张相同的像。
原型类比，偏重于外形，由外形构造的某一特征具有一定的功能，而类推出与此相仿的外形构造的某一特征也具有这种功能。当然，这种外形特征与功能之间有充分条件的关系，即具备这种特征，就具有这种功能。正是这种充分条件的关系，人们在原型类比中才屡获成功。不论在生产力水平较低的奴隶社会、封建社会，还是科学技术水平高度发达的当今社会，人们在生产生活中都要受到自然的启示，自觉或不自觉地运用原型类比推理的方法，解决生活中的实际问题。如仿蜂窝的建筑，强度和刚度大，隔热隔音性能好，已广泛应用在飞机、火箭和建筑结构上。蛋壳、乌龟壳等有弯曲的表面，虽薄却耐压，这种结构在工程上也广泛应用，北京车站大厅房顶就是采用的这种薄壳结构。
原理类比，由某生物的构成具有某种原理而形成某种功能，类比某种原理能形成某种功能。
海豚游水的速度惊人，能轻而易举地超过开足马力的船只。而水的密度比空气大800倍。阻力这么大，速度如此快，这就形成了“海豚之谜”。它的奥秘何在？有人用塑料和钢做成一只海豚模型，长1.5米，宽0.23米，用无线电控制它的活动。它的尾鳍用橡胶做成，摆动4.5次/秒。这只海豚模型的跳跃和潜水动作很像真实海豚，但它的游泳速度只有1米/秒。而活海豚的能量利用效率高达80%。这种原型类比没有成功，显然没有掌握原理。研究表明，海豚不仅有一个理想的流线型体型，而且还有特殊的皮肤结构，分为两层，外层薄而富有弹性，内层是乳头层或刺状层。这种结构，是一个很好的消振器，使液流的振动减弱，防止湍流的发展和液流的破坏。流体动力学告诉我们，在水中运动的物体受到的阻力大小与物体附近液流的结构有关。对于很好的流线型物体，液流结构可分为三个区域：一物体近处的一薄层水中是层流，在这里没有任何漩涡，水的阻力最小；二在离物体的某个距离上，层流被破坏而变成湍流，产生漩涡，阻力明显增大；三在接近物体尾部的地方，环流破坏，形成更大的漩涡。物体附近液流的湍流化与振动的产生有关，所以，海豚的弹性消振皮肤能防止层流变成湍流，使阻力明显减小。而皮肤的疏水性质，又减少了运动的摩擦力。
根据这一原理，人工仿制的海豚皮由三层橡胶组成，总厚度2.5毫米。外层平滑，中层有橡胶乳头，下层起支撑板的作用。实验表明：根据海豚运动阻力的研究和流体动力学理论，这种仿海豚皮当水的压力作用于它时，液体在橡胶乳头之间的流动完成消振器的作用，使漩涡消失在物体附近的有限水层中。在水中运动受到的阻力至少降低50%。换言之，以此设计鱼雷，原鱼雷大小、形状和发动机的功率不变，其推进速度大约可提高一倍（ 王树荣《自然的启示》 ）。
这里已不是简单的原型类比，而是复杂的原理类比。简化之，其换式为：
被仿生类比物：a.具有一定的外形结构；b.具有一定的内部结构：c.外部结构与内部结构构成一定的原理；d.由于这种原理而具备一定的性能。
仿生类比物：根据被仿生类比物的a、b、c属性，推导，也有d属性。
以上研究，不难看出，事物的a、b、c、d属性之间具有某种连锁的关系，由科学的结构导出科学的原理，由科学的原理导出科学的结论。将系统工程的理论运用到仿生类比推理中，其中结构、原理、结论都可以作为一个个子工程来研究，这样可以提高这种类比推理的科学性和准确性。
原理类比，要加强科学的研究和实验，运用系统工程的理论，用物理的和数学的方法，推导出必然的结论。
在科学研究中，由于受种种客观条件限制，人们对某项事物不能直接进行实验或验证，因之采用间接的方法——先设计与该自然现象或过程（或原型）相似的模型，然后通过模型来间接地研究，类推于原型，得出人们所需要的结论。这中间的整个研究过程，就需要模拟类比推理。
模拟类比推理，按其研究的方向，可分为两类，一是为研究已逝去的事物而进行的可称为追溯模拟类比推理，如米勒揭示生命起源之谜。一是为论证未知事物可行性所进行的称之为探求模拟类比推理。
追溯模拟类比推理，由于需要证明某一事物的发展过程或规律，用模拟的方法进行推论。这里推导结论的准确在于模拟还原的准确，也就是说，结论与产生结论的原因之间有必要条件的联系。
报告文学《法庭：辩论尚未结束……》中，云南省某法警丧心病狂地枪杀了自己的新婚妻子。为逃避法律惩罚，把故意杀人狡辩为因擦枪走火而过失杀人。为了查清这一案件，公安部就采用了追溯模拟类比推理的方法，在北京召集有关专家进行模拟实验，从枪支性能、入射角度、射击高度等方面进行模拟类比。最终证明，枪支性能很好，保险中具有两次警告意识，即使打开保险，也不可能走火伤人，必须是有意识地开枪才能击发。从入射角度、射击高度等方面看，也证明不是擦枪走火，而是有意识的射击。最终推导出是故意杀人，而不是擦枪走火造成的过失杀人。犯罪嫌疑人在铁的事实面前终于交代了自己杀人的预谋，正义终于战胜了邪恶。
在追溯模拟类比中，模拟类比的各个条件必须是真实的、完整的、没有他解，这样的结论才是可靠的。
探求模拟类比推理在自然科学中，常用来论证某一工程的可行性，在社会科学中，作为软科学，为制定远景规划等服务。
葛洲坝工程为世界瞩目，事关子孙后代的千秋大业。为了确保这一伟大工程的顺利进行，专家们不仅在实验室中进行了大量的可行性模拟实验，而且在黄河龙羊峡进行了实地类比模拟。从地质环境、流量流速等诸方面进行类比论证，证明葛洲可以截江筑坝。在党中央、国务院的直接指挥下，顺利地完成了第一期工程任务，现在已经创造了巨大的经济效益。目前，三峡工程又在进行论证，这同样也要模拟类比，保证工程的万无一失。我国首次制造万吨水压机时，事先也试制了一千多吨的水压机，以取得经验和一些数据，圆满完成了万吨水压机的建造任务。
在社会科学中，经济结构的模型、商品流通的模型、人口数量质量的模型，都需要用到探求模拟类比推理。
探求模拟类比推理中的先行条件与结论之间的关系应当是充分的，这样在实验中才有可行性。