美训练动物当“侦察兵”

如果一只飞蛾停在你家窗台,它可能正监听你谈话。这一科幻小说中的场景也许很快会变成现实。美国国防部高级研究计划局正在组织研发半机器生物体,通过给飞蛾、甲虫、老鼠、鸽子和鲨鱼等动物安装电极、电池或摄像机,训练一支动物“侦察兵特种部队”。


动物“侦

察兵”


托马斯·伊斯顿1990年发表科幻小说《雀鹰》,设想通过植入机电控制器控制动物。科学家从他的小说中找到灵感,在处于变态发育阶段的昆虫体内植入微机系统。昆虫器官发育后包住微机芯片和电线,成为远程控制的“昆虫侦察兵”。


高级研究计划局的目标是造出至少能飞离控制器100米,在追踪目标5米范围内停留的半机器昆虫。


本周出版的英国《新科学家》杂志报道,美国亚利桑那州图森召开的会议展示了一系列录像。其中一个拍摄的是一只背部安有电线的烟草天蛾,它控制飞行的肌肉可接收信号,并对信号变化做出先扇动一只翅膀,再扇动另一只,然后两只翅膀一起扇的反应。


研究人员提高对肌肉刺激频率,使飞蛾翅膀扇动得更快,接近起飞速度。另一个录像中,飞蛾上方拴有绳子,而电信号刺激肌肉后飞蛾能够左右转动。


“遥控”动物


这些录像的拍摄地点是开展这项研究的纽约伊萨卡的博伊丝汤普森研究所。


研究所的戴维·斯特恩和他的研究团队在烟草天蛾破茧7天前,把弹性塑料探测器植入蛹体内。飞蛾背部突触和每一块控制飞行的肌肉都被植入这种弹性塑料探测器,探测器与可供能并发送信号的线相连接。


《新科学家》说:“它(飞蛾)看起来像被灯光吸引无意间飞入你家,但它实际扮演‘间谍’角色,这就是新一代通过植入电线实现远程控制的半机器昆虫。”


高级研究计划局同时还出资支持另一项由加利福尼亚大学科学家米歇尔·马哈比茨主持的研究。


马哈比茨的科研小组已成功把电极植入六月鳃角绿金龟体内,植入位置靠近控制飞行的脑细胞。科学家对绿金龟施加负电压,使它不断拍动翅膀,飞离原地;而施加正电压则使它短时间内停止飞行。此外,研究人员还通过迅速变换信号控制昆虫起落。


文章说,研究人员现在面临的难题是如何缩小元件体积,以便在昆虫体内植入尽可能多的元件。他们还在研究昆虫自身提供动力是否可行,以及如何引导昆虫飞往目的地。




前景看好


参与高级研究计划局昆虫—微机电系统整合工程初期筹划的亚利桑那大学科学家查尔斯·希金斯说:“我们有很多构想。”


半机器生物体与机器人相比优势明显。鲨鱼、飞蛾和老鼠对气味的敏感性能用于辨别气味微弱的化学制剂来源。电子元件藏在生物体内,使这些动物“侦察兵”表面看来和普通生物没有区别,不容易被注意。


美国军方也参与了半机器生物体研发,拨款支持从远程控制老鼠到电动甲虫的研发工程。


“老鼠侦察兵”的大脑装有控制电极,经训练后可辨别人体和爆炸物的特殊气味。搜寻过程中,老鼠携带的摄像机还能把拍摄图像传输到总控制器。不过目前美国已停止资助这一研究。原因之一,是老鼠携带摄像机和其他设备后体积太大,不适合隐藏。高级研究计划局转而研发半机器昆虫。


《新科学家》评论说:“如果科研小组按目前状况不断推进,以后停在墙上的苍蝇可能真的会变成间谍。”



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