„Господството ни над природата се състои в това, че за разлика от всички други живи същества можем да изучаваме нейните закони и правилно да ги прилагаме.“ Фридрих Енгелс („Диалектика на природата“, 1873—1882)
През всички исторически епохи човекът е изучавал живата природа и тя винаги го е дарявала щедро с нови идеи. Археологическите разкопки показват, че първите оръдия на труда, използувани от първобитния човек, изумително напомнят на остър животински зъб. Още през IV век преди новата ера древногръцкият учен Домокрит изказва мисълта: „От животните по-пътя на подражанието сме се научили на най-важните дейности — ние сме ученици на паяка, подражавайки му и тъкаческия и шивашкия занаят, а също и на лястовиците, когато строим жилищата си. Разбира се, в стремежа си да използува биологичните познания човекът от незапомнени времена е прилагал живите примери в технически конструкции. Още в древните митове и легенди смели мъже като Дедал и синът му Икар са обърнали внимание на птичия полет. Според преданието те са искали да избягат от пленничеството на Минос с крила, направени от пера подобно на птиците. Двамата политнали от един хълм и Икар се издигнал толкова високо, че восъкът, с който били залепени перата, се разтопил и той паднал в морето. Известни са задълбочените проучвания на гениалния художник и учен от XV век Леонардо да Винчи върху полета на птици, прилепи и насекоми. Въз основа на тях той стига до причините, които повдигат тялото на летящото животно във въздуха. По негови записки и чертежи по-късно е съставена книгата „За полета на птиците“, в която проличава богатството на идеи за летателни машини, заимствувани от природните образци. Той не се задоволил само с обикновено копиране, а достигнал до някои конструктивни решения, които но своята целесъобразност превъзхождат биологичните системи за летене. Не е известно дали полет с такава машина е бил осъществен. Би могло само да се предположи това от неговото въодушевено слово: „Своя първи полет голямата птица (летателният апарат) ще поеме от гърба на гигантския сесеро (Лебедовия хълм край Флоренция), ще смае Вселената, изпълвайки всички писания със своята слава, и вечно ще се слави гнездото, където е родена.“ Количественото математично пресъздаване на зависимостите и отношенията на изследваните от гения на Леонардо природни феномени са в същината и на съвременната наука. По-късно, през XIX в., великият руски учен Жуковски доразви идеята на Леонардо да Винчи за ролята на крилото при полета на птиците и въз основа на наблюденията си разработи методика за изчисляването на подемната му сила. Разбира се, факти от подобен род биха могли да се приведат още много. Така се зароди интересът към оригиналните конструкции на живата природа, към нейната творческа роля и възникна една нова научна дисциплина, която Жак Стийл (Дейтън) през август 1958 година нарече бионика (от гръцките корени биос — живот и оникс — изследване). Макар че отделни елементи на биониката са били обект на изследвания на много учени в миналото, за рождена дата на новата научна дисциплина се смята 13. IX. 1960 година, когато в град Дейтън, щат Охайо — САЩ, бил открит 1-вия симпозиум по бионика на тема „Живите прототипи — ключ към новата техника“. През последното двадесетилетие съвременната техническа мисъл все по-често заимствува моделите си от живата природа при решаването на разнообразни и сложни инженерно-технически проблеми. И все пак съвсем основателно възниква въпросът, защо едва напоследък се заговори за бионика, за „патентното бюро“ на живата природа? Отговорът на този въпрос би могъл да се формулира по следния начин: Биологията, макар и да разполагаше отдавна с огромен запас от знания, боравеше предимно с опознавателно-описателен подход. Освен това тя се развиваше без особено тясна връзка с техническите науки. От друга страна, малцина от гениите на техническата мисъл са търсили в природата освен красотата още хармонията и целесъобразността. Едва след бурното развитие на техниката и откриването на изключително прецизна апаратура, на първо място електронния микроскоп, стана възможно да се надникне в тайните на структурообразуването, в многобройните детайли и механизми на живите организми. Решително влияние за развитието на биониката оказа също и кибернетиката, която, изучавайки процесите на предаване и преобразуване на информацията в техническите устройства, осъществи мост между много науки, в това число и между биологията и техниката. От своя страна биологията изпълнява немалка роля в развитието на кибернетиката. Всичко това спомогна за развитието на биониката, поставяйки я на дневен ред. Днес в биониката се развиват няколко основни направления Биомеханиката изследва преките превръщания на химичната енергия в механична, при което рязко се повишава коефициентът на полезното действие (например при мускула коефициентът на полезното действие е 40—94%, докато при най-съвършения двигател с вътрешно горене той е едва 35%). Анализиран е биохимизмът на мускулното влакно и по негово подобие е конструиран „мускулен мотор“, съставен от колагенни влакна, които, поставени в литиев разтвор, са способни да повдигнат тежест, надвишаваща 1000 пъти собственото им тегло. Птеростигмата на крилата на насекомите помогна да се преодолее убийственият флатер на въздушните кораби, а краката на паяците послужиха като модел за създаване на „крачещ“ автомобил. Изучаване тайната на кожата при делфините даде в ръцете на корабостроителите неизчерпаеми възможности за проектиране на нови свръхскоростни кораби. Биоенсргетиката разработва нови, икономични и евтини енергетични източници па базата иа биохимията. На тази основа се създават „слънчеви биобатерии“ от фотосинтезиращи организми. Проучва се също и въпросът за производството на биоелектричество и студена светлина от живите организми. Анализаторната бионика моделира прецизните сетивни органи на животните. На този принцип са построени електронният модел за подобряване работата на телевизионните канали (моделът е създаден но образец на окото на рибата-меченосец). По подобие на човешкото око е създадено бионично устройство „Визилог“, което възприема изображения, извършва измервания и предава информация (този апарат ще намери широко приложение в космонавтиката). Моделирането на жабешкото око, което обработва получената инфомация, като предава на мозъка само необходимата, доведе до създаване на уред, наречен ретинотрон „жабешко око“. Вече са конструирани и пишещи машини, работещи под диктовка, които ще подменят перфокартите в електронноизчислителните устройства. Навигационната бионика изследва органите за стабилизация, локация, ориентиране и навигация при животните. В това отношение животинският свят предлага голямо разнообразие с различни решения. Тук биха могли да се посочат интересни примери: гигантските морски костенурки извършват ежегодно пътешествия до 6000 км, за да снесат яйцата си; удивителните далечни прелети на птиците и миграциите на рибите и други животни. Наскоро бе създаден „жиротронът“ — уред, способен да изведе автоматично самолета от „свредел“, като идеята за него е заимствувана от подобно устройство при мухата. Идеята за създаването на слънчев компас възникна при копиране фасетъчното око на мравката и пчелата. За съвременната радарна техника интерес представляват локаторните устройства на прилепите и делфините. Невробиониката изучава биологичната система неврон — нервна система, предаваща и преобразуваща информацията, за да може на тази база да се стигне до моделиране на техни аналози (бионични устройства, наречени перцептрони), които могат да предават и обработват информацията. Освен изброените функции такива уреди изпълняват и логически задачи за опознаване и класификация на образите. По този начин кибернетиката ще се доразвие и обогати с обучаващи се и самоорганизиращи се устройства. Биоархитектурата дава на архитектите нови насоки за търсене на модерни архитектурни идеи, заимствувани от живата природа, отличаващи се със своята лекота, здравина и изящество. Композиционната бионика осъществява комбинирането на животинския организъм с конструкторското решение. За пример може да се посочи разработеният напоследък уред за предупреждаване на миньорите за наличността на рудничен газ. Ролята на чувствителен елемент в този уред изпълнява мухата, отличаваща се с изключителното си обоняние. Изброените направления на биониката не изчерпват нейното съдържание и насоки. В процеса па научно-техническата революция пред нея ще се поставят нови задачи, ще възникват нови направления. Тя е динамична, развиваща се наука и от източник на пряко моделиране ще се превръща в носител на идеи за конструкторската мисъл. Прониквайки в тайните на живата природа, човекът може да открива в нейните многобройни творения отлични идеи за рационално разрешаване на редица възникнала проблеми по пътя на научно-техническия прогрес. Няма съмнение, че заимствуването на конструкциите, предлагани от живата природа, е неизчерпаем извор на все нови и нови творчески изяви на човешкия гений.