1941年12月7日，日本海空军在山本56司令长官指挥下，对美国在太平洋地区的主要海空军基地珍珠港进行偷袭。那天正好是星期日，天气晴朗，基地大多数官兵都在度假，突然天空中出现了大批日本轰炸机，发出刺耳的呼啸声，俯冲而下，对停泊着的军舰和机场上的飞机狂轰滥炸，日机俯冲得很低，命中率很高，不一阵，美国太平洋舰队除航空母舰在外巡弋，幸免遇难外，被击沉击伤的主要舰只就有10余艘，飞机180架。第二日，美国对日宣战，爆发了第二次世界大战。
日本偷袭珍珠港早有预谋，这次军事行动的代号叫：虎、虎、虎，事前对飞行员进行了严格训练，要求飞行员练就俯冲低空投弹的技能，提高命中率。一些最优秀的飞行员俯冲到离地面最低也只能在200米以上，再低就可能撞到海面，造成机毁人亡。因为从高空突然急速俯冲而下，平衡器官和视觉等都需作急速调整，这不是一般人能做到的。你可以做一个简单的试验，站在书桌旁俯视桌面上的书，可以完全看清楚书页上的字，但是当你急速将头俯冲下去，快接近书本时，你会什么也看不清了，如果你掌握得不好，刹不住，还会一头撞到书上去。然而，人难以做到的，鸟类却能轻易地做到。你看一只觅食的老鹰在高度盘旋，当见到地面上一只田鼠时，立即快速俯冲下来，用利爪一下就能将田鼠抓住，又迅速飞起，找一安静处慢慢地享受。电视《动物世界》片头中，有一只在水面上空悬飞的鱼狗，当它见到水中有一条鱼时，便双翼一夹，俯冲下来，一头扎入水中，将鱼叼起，它的身体之敏捷，动作之神速，视力之准确，令人惊叹不已。
鸟类的眼睛是动物界中最敏锐的。鹰隼的视力敏锐超过人的8倍，鸟的眼睛按与身体比例在脊椎动物中是最大的，一双眼睛往往比脑还大，尤其适合远视，鸟视网膜上最敏感的中凹处有视觉细胞约150万个，而人眼的相应处即斑带区只有20万个视觉细胞。鹰隼的眼睛能看清很远处的一只小兔，而在同样距离的人眼看来仅是模糊的一小片，甚至什么也看不见。鸟类眼睛的基本结构与人眼并无多大差异，主要区别是在视网膜上成像焦点的调节方法不同。人眼完全靠分布在水晶体周围的睫状肌的收缩来改变水晶体的突出度而调节视力。而鸟类的睫状肌特别发达，与人眼不同的是这些调节肌肉是横纹肌，这对于鸟类在飞行中迅速聚焦可能是有利的。除了用睫状肌调节外，在巩膜中有小形薄骨片排列成环状，可以不使眼球在飞行时因受气压的改变而变形，在巩膜四周具有环肌，其中的前巩膜角膜环肌收缩能改变角膜的屈度，后巩膜角膜环肌能改变水晶体的屈度，因而它不仅能改变水晶体的形状以及水晶体与角膜间的距离，而且还能改变角膜的屈度，所以鸟的眼睛有双重调节的功能，这也就是鸟类为什么能迅速将扁平的水晶适用于远视调节成较圆形的水晶体适用于近视的道理。
此外，鸟眼在后眼房中视神经终点附近，有一个富含血管的褶皱组织，叫栉膜，它能供给眼球额外的血液，这对鸟类观察远距离的物体是有益的。
除了猫头鹰以外，其余鸟类的两只眼睛都是分别长在头部两侧，这样两只眼睛就有各自广阔的视野。几乎所有鸟类朝前方看东西时，两只眼睛的视野都会有部分重叠，合成一个双视的影像，可以产生对深度的感觉，有利于判断距离和大小。所以大多数鸟类都兼有单视和双视的优点。猫头鹰的两只眼睛长在同一个平面的脸盘上，没有单视功能，但是，猫头鹰的双视范围最为广阔，而它单视功能的缺失，可以被能灵活扭转的头颈得到填补。猫头鹰是夜晚活动的鸟类，它的眼睛适应夜视，瞳孔对光的反应所产生的收缩和扩大的时间比人少一半。瞳孔可以收缩得很小，而在夜间却能张开得很大，让尽量多的光线进入眼内，因此，在夜间光线非常暗淡的情况下也能看清东西。
鸟眼是一个极其精密而又复杂的感光器官，人们对它的整个感光传递到脑的整个线路还不十分清楚，但是，无疑要比目前人们所设计的任何电子系统都要复杂。对鸟眼的研究和模拟，对人们研制具有更好性能的光学仪器是有益的。例如，通过对鸽眼的研究，发现鸽眼的视网膜上分布有6种视神经节细胞，分别抽取输入到视网膜中图像的6种特征，即：亮度、凸边、垂直边、边缘、方向运动和水平边等。此外，还发现有6种与之相应的检测器，检测器把抽取的信号同时送入脑中的视觉中枢，其中方向运动检测器只能对自上而下的运动物体产生反应，而水平边检测器只对横过感受域向上和向下的水平边运动产生反应。人们根据鸽眼的方向运动和水平边检测器，设计了电子鸽眼模型，它对一定方向运动物体的边缘产生反应，而对相反方向运动的物体没有反应。用电子鸽眼装备雷达进行监测，当飞机或导弹等飞行物飞入国境时，监测系统立即会发出警报，而对出镜的飞行物体则没有反应。
人造手的由来
经过约两百万年的过程，人为了求生，与环境相适应，逐渐学会了使自己的手适应于做各种各样的动作。从第一块石器开始到能缝制出精美的金缕玉衣，直至在一粒米上刻了唐诗三百首的工艺。人手的结构同所有高等动物的前肢一样都是由肩、上臂、前臂、腕、掌和指组成。但是，人手的肩关节、肘关节、腕关节和指关节等部位至少有27个自由度。人手的优越性在于它功能的多样性，这是任何动物和机器都不能比拟的。你只要去查一下字典，有手字作部首的含有动词意思的字有多少，就足以说明人手能做的动作的多样性。人手的感觉非常灵敏，用手能感觉物体的轻重、软硬、粗细、干湿、大小、冷热等。蒙上你的眼睛，摊开手掌，在上面放上一块薄冰，问你这是什么东西？你肯定会不假思索地准确地说出这是块冰，并能说出它是冷的、硬的、薄的、轻的、湿的和光滑的等等性质来。盲人的手感就更灵敏了，用手摸盲文，代替了眼睛看书。
尽管人手是如此的多能，但毕竟不是万能，人还需要利用制作工具来弥补手功能的不足。自从瓦特发明蒸汽机后，机器逐步代替了人工劳动，推动了生产力。人们追求好的机器，以此完成人手所做不到的一些事，以及把人从危险的工作境地解脱出来，由机器去代劳。因此，对手的研究和仿生是不会被忽视的。一些残疾人不幸失去了手，高明的医生就给他装上假手，早期的假手是在外部用皮带和金属线来操纵假手的活动，利用使用者的肩部运动使它动作，基本上只有手指或开或合拢这样一个自由度。以后外科医生又用一种叫做“运动形成切断术”，把病人的肌肉固定在钢针上，再把钢针用电线连接起来去操纵假手活动，它的优点是使用者只要想把手捏拢来，假手指就会捏拢来，它是用肌肉本身来操纵假手的，但是这种手术不适用于肌肉不发达的人。后来人们又进一步用肌电直接控制假手，什么是肌电呢？肌电是指大脑传给肌肉或器官的神经信号电脉冲，人手的活动是直接受大脑支配的，从大脑传给肌肉的神经电信号使肌肉和骨骼关节按指令动作。由于神经信号的电特性，所以神经电信号不但能操纵活的肌肉，同样也可用来操纵机械活动。20世纪50年代，前苏联的科学家成功地制造了能工作的肌电手，这种假手从使用者成对的颉颃肌上引出神经电信号，经电子仪器放大后去控制假手的活动，他们将微型电动机配上电池安装在假手上作为动力的能源，在断肢上套上一个电极固定圈，使它紧贴皮肤，引导出手指伸肌和手脂屈肌的神经电信号；再通过放大器加大电流强度，使假手活动。安装在假肢中的电池耗尽后可以利用晚上睡觉时给予充电。这种假肢能举起10磅左右的重物，而且能完成一些较精巧的动作。我国上海假肢厂和上海生理研究所共同研究也制成肌电手，能握力已达1公斤，他们将两片涂有导电性能良好的电极膏的银片电极，贴在颉颃肌外面的皮肤上，引导出神经电信号，通过放大器，去控制假手。肌电假手尚需解决的一个难题是人体的“噪声”会造成大量的虚假电信号，致使打一个喷嚏也会导致假手举起来。
肌电控制技术的研究给人——机合作打下了良好的基础。所谓人——机合作就是人和机器紧密地结合。人的所有随意动作都是受大脑支配的，由大脑发出神经电信号支配有关肌肉和骨骼关节而完成指定动作。既然能用肌电信号来操纵机械，那么也就有可能直接用大脑的电信号来操纵机械。也就是说操纵者在荧屏上观察由自己电脑控制的机械设备，只要操纵者想什么，被控制的设备就会按你所想的进行活动。人——机合作的好处是通过遥控，人不必身临危险地方工作，可以及时解决某些预测不到的问题，要比单独的人或单独的机器工作好。美国飞往火星工作的无人飞船“水手三号”在飞行途中突然发生故障，虽然飞船发出17个求救信号，但是由于金属保护罩不能打开，太阳能电池板得不到日光，致使“水手三号”因缺乏动力而殒失，本来这个问题很易解决，只要去掉这个保护罩就行了。但是飞船的电子设备没有这道程序。如果这只飞船是由人——机合作操作的，就可以及时解决这些意外困难。
人们给机器装上机械手，用来到危险作业地方去搬运重物，由于机械手受形状、大小、动力源方面的制约较少，因此设计的自由度也就大，许多国家已广泛使用机械手。1966年，一架美国军用飞机在地中海上空失事，将一枚氢弹坠入海底，美国海军部用机械手式打捞器进行打捞，这个打捞器重达1吨，而它的机械手却能提起几吨重的物体。打捞器配备有摄像机、声波探测仪、定位仪和信号灯等各种精密仪器，以螺旋桨推动机器在海底移动，打捞器在海底的情况通过摄像机显示在指挥船的电视屏幕上，工程师们据此通过电子计算机对打捞器进行操纵。1969年，前苏联戈尔夫级攻击型导弹潜艇在夏威夷西北海域沉没。美国海军派出“格拉玛”勘探号作业船进行打捞，这艘深海作业船用3部吊车将大型蟹爪式机械手放入海底，操作人员在船上通过电视屏幕控制机械手用5对夹钳把这艘长达百米的潜艇从5000米深的海底提起，由于艇身断裂，仅捞起艇首部分，而后半部分仍坠入海底。
夜视仪与动物的夜视
虽然动物的运动速度——跑、游水、或飞翔能力——使它可以逃避敌害或搜寻食物，但是毫无疑问，大多数动物中最重要的生存特点还是听觉、视觉和嗅觉等警戒感觉器官。尤其是夜间动物，它们必须极大限度地使用这些器官。所以，当我们在不同的动物身上检查这些感觉器官时，就能得到一幅它们生活方式的清楚的图画。
在最暗淡的光线下，眼睛用来辨别动作、反差、形状、距离和位置；当光线较亮时，眼睛还可辨别阴影、颜色和亮度。借助于记忆，所有这一切能使动物决定自己是在什么地方，判断它看见的危险是迫在眉睫，还是离得较远。如果视觉有障碍，其他的感觉器官就开始行动起来。听觉和嗅觉也能检测危险，有时甚至可以判断距离，但是这些感觉器官常受到风、声音和其他因素的干扰。因此，对动物来说，夜视是关系到存亡的一个极为重要的条件。
灵敏的眼睛
眼睛是一个非常精密而又复杂的器官，它好像电视照相机，能把接受的光沿着神经传递到脑，恰如一个影像能沿着电视照相机的线路被输送到与之相应的发射机和接收机。但在显微镜下观察，这个装置非常复杂，目前我们对神经系统的整个线路还不十分清楚。但肯定要比人们所设计的任何电子系统都要复杂。
在显微镜下，我们可以看到眼的视网膜上有两类感光细胞，每一类都具有各自细微的神经末梢。在1平方毫米的视网膜上，聚集着几千个这种感光细胞，这就是前面提到过的视杆和视锥。多数动物的视网膜上有大量的视杆细胞，它对光极为敏感，即使在弱光、甚至接近于黑暗的情况下仍有感光作用。夜出活动的动物，视杆的这种高度灵敏性是由其他的特殊装置放大和协助所致。例如，晶状体能过滤紫外线和短波辐射，因此，可以保护灵敏的感光细胞。但是，红外线能通过晶状体和玻璃体而进入眼中，强烈的阳光就足以破坏一部分视网膜，所以人或多数动物都不愿直接注视极为耀眼的光源。此外，还有一些装置用来调节到达感光细胞上光的数量，最熟知的就是瞳孔。在亮光中瞳孔缩小，在暗光中它就放大。例如人的瞳孔最大时直径可达8毫米，最小时直径为2毫米。因此瞳孔最大时的面积为最小时面积的16倍。一般说来，动物瞳孔虽不如人的瞳孔大，然而其调节范围有时却超过人的瞳孔。这样，就可控制光线的数量。但是，外界环境中最暗与最亮的光强度差别可达一百亿倍，如果光靠面积为16∶1的比例来调节是远远不够的。因此，不管是人的眼还是动物的眼，必须具有进一步控制和调节光强度的神经系统和化学机制。当光线照射视杆时，其中一部分就被极端灵敏的化学物质——视紫红质所吸收，然后视紫红质再分解为两种其他的化学物质：视黄醛和蛋白质。这个分解活动引起电脉冲传到脑，在接受一个影像的一只眼中，从全部视杆来的所有脉冲的总和就在脑中组成暗光图像。
任何一个被分解的化学物质必须立即再合成，否则，它的机能就停止了。当维生素A存在时，即与蛋白质结合而重新合成视紫红质，而维生素A是由视网膜后面靠近视杆和视锥的血管不断递送来的。视紫红质的分解和合成是连续不断的，并且总是保持着平衡，除非眼睛受到强烈的光线照射，平衡才被破坏。
强光会极度减低视网膜的效力，以致要恢复其功能，就必须长时间补偿维生素A，否则就造成暂时性盲，如果情况非常严重的话，暂时性盲能延续到几个小时。曾有这样的证据：有些夜间动物由于视网膜暴露在光照下时间过长而受到永久性的损伤。
当我们在一个明亮的房间里把灯关掉，或从光线充足的环境突然进入到黑暗中时，我们的眼睛就需要一个短时间的暗光适应。因为经过强光照射后，视紫红质被大量分解，此时视杆细胞必须要接受大量的维生素A，经过一定时间的暗光视觉，才能合成这类化学物质以供视锥在亮光中使用。人的年纪越轻，产生暗适应越快，除非维生素A在血液中被过多的酒精、尼古丁，或因疾病等破坏及中和。有些动物也需要这种短时间的适应期。
