本发明涉及一种仿生耦合铸铁导轨及其制作方法，以及一种废旧机床导轨的再生方法。所述的铸铁导轨由导轨主体及其表面组织细化层构成；表面组织细化层上分布有纳米级马氏体单元体。所述仿生耦合铸铁导轨的制作方法、废旧机床导轨的再生方法主要包括下述步骤：利用高频电脉冲对导轨进行处理，得到表面组织细化层；采用激光熔凝方法，在表面组织细化层上制备纳米级马氏体单元体。本发明单元体与导轨母体共同构成软硬相间的类似生物体结构的仿生耦合区域，单元体如同在导轨表层增加了坚固的桩钉或者加强筋，而母体材料将单元体包围连成一体，使导轨表面局部压力峰值分散受力更加均匀。本发明具有优异的力学性能和抗疲劳磨损性能。