模仿生物的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的制造系統(tǒng)與制造過(guò)程稱為“仿生制造”它通過(guò)模擬生物器官的自組織、自愈、自增長(zhǎng)與自進(jìn)化等功能，以迅速響應(yīng)市場(chǎng)需求并保護(hù)自然環(huán)境。

制造過(guò)程與生命過(guò)程有很強(qiáng)的相似性。生物體能夠通過(guò)諸如自我識(shí)別、自我發(fā)展、自我恢復(fù)和進(jìn)化等功能使自己適應(yīng)環(huán)境的變化來(lái)維持自己的生命并得以發(fā)展和完善。生物體的上述功能是通過(guò)傳遞兩種生物信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種為DNA類型信息,即基因信息,它是通過(guò)代與代的繼承和進(jìn)化而先天得到的;另一種是BN類型信 息,是個(gè)體在后天通過(guò)學(xué)習(xí)獲得的信息。這兩種生物信息協(xié)調(diào)統(tǒng)一使生物體能夠適應(yīng)復(fù)雜的和動(dòng)態(tài)的生存環(huán)境。生物的細(xì)胞分裂、個(gè)體的發(fā)育和種群的繁殖,涉及遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和解釋等一系列復(fù)雜的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于按照生物的信息模型準(zhǔn)確無(wú)誤地復(fù)制出生物個(gè)體來(lái)。這與人類的制造過(guò)程中按數(shù)控程序加工零件或按產(chǎn)品模型制造產(chǎn)品非常相似。制造過(guò)程中的幾乎每一個(gè)要素或概念都可以在生命現(xiàn)象中找到它的對(duì)應(yīng)物。

就制造系統(tǒng)而言,現(xiàn)在已越來(lái)越趨向于大規(guī)模、復(fù)雜化、動(dòng)態(tài)及高度非線性化。因此，在生命科學(xué)的基礎(chǔ)研究成果中選取富含對(duì)工程技術(shù)有啟發(fā)作用的內(nèi)容，將這些 研究成果同制造科學(xué)結(jié)合起來(lái)，建立新的制造模式和研究新的仿生加工方法，將為制造科學(xué)提供新的研究課題并豐富制造科學(xué)的內(nèi)涵。此外，進(jìn)行與仿生機(jī)械相關(guān)的生物力學(xué)原理研究，將昆蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)仿生研究與微系統(tǒng)的研究相結(jié)合，并開(kāi)發(fā)出新型智能仿生機(jī)械和結(jié)構(gòu)，將在軍事、生物醫(yī)學(xué)工程和人工康復(fù)等方面有重要的應(yīng)用前景。

面向生命的仿生制造

研究生命現(xiàn)象的一般規(guī)律和模型，例如人工生命、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式以及生物的進(jìn)化和趨優(yōu)機(jī)制等。

面向制造的仿生制造

研究仿生制造系統(tǒng)的自組織機(jī)制與方法，例如：基于充分信息共享的仿生設(shè)計(jì)原理，基于多自律單元協(xié)同的分布式控制和基于進(jìn)化機(jī)制的尋優(yōu)策略；研究仿生制造的概念體系及其基礎(chǔ)，例如：仿生空間的形式化描述及其信息映射關(guān)系，仿生系統(tǒng)及其演化過(guò)程的復(fù)雜度計(jì)量方法。機(jī)械仿生與仿生制造是機(jī)械科學(xué)與生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的高度融合，其研究?jī)?nèi)容包括生長(zhǎng)成形工藝、仿生設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)、智能仿生機(jī)械和生物成形 制造等。目前所做的研究工作大多屬前沿探索性的工作，具有鮮明的基礎(chǔ)研究的特點(diǎn)，如果抓住機(jī)遇研究下去，將可能產(chǎn)生革命性的突破。今后應(yīng)關(guān)注的研究領(lǐng)域有生物加工技術(shù)、仿生制造系統(tǒng)、基于快速原型制造技術(shù)的組織工程學(xué)，以及與生物工程相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)等。

• 自生長(zhǎng)成形工藝，即在制造過(guò)程中模仿生物外形結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)過(guò)程，使零件結(jié)構(gòu)最外層各處形狀隨其應(yīng)力值與理想狀態(tài)的差距作自適應(yīng)伸縮直至滿意狀態(tài)為止；又如，將組織工程材料與快速成形制造相結(jié)合，制造生長(zhǎng)單元的框架，在生長(zhǎng)單元內(nèi)部注入生長(zhǎng)因子，使各生長(zhǎng)單元并行生長(zhǎng)，以解決與人體的相容性和與個(gè)體的適配 性及快速生成的需求，實(shí)現(xiàn)人體器官的人工制造。
• 仿生設(shè)計(jì)和仿生制造系統(tǒng)，即對(duì)先進(jìn)制造系統(tǒng)采用生物比喻的方法進(jìn)行研究，以解決先進(jìn)制造系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
• 智能仿生機(jī)械。
• 生物成形制造，如采用生物的方法制造微小復(fù)雜零件，開(kāi)辟制造新工藝。

仿生制造為人類制造開(kāi)辟了一個(gè)新的廣闊領(lǐng)域。人們?cè)?仿生制造"中不僅是師法大自然，而且是開(kāi)始學(xué)習(xí)與借鑒他們自身內(nèi)秉的組織方式與運(yùn)行模式。如果說(shuō)制造 過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，"仿生制造"則是延伸人類自身的組織結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過(guò)程。