半机械的昆虫间谍彭欣当你注意到身边有只蜂鸟或是蜻蜓在扇动翅膀轻盈飞舞时你可要小心了因为这些小鸟或昆虫或许也在暗中窥视你。据美

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半机械的昆虫间谍

彭欣

当你注意到身边有只蜂鸟或是蜻蜓在扇动翅膀轻盈飞舞时你可要小心了因为这些小鸟或昆虫或许也在暗中窥视你。据美国媒体披露美国国防部已投入数百万美元应用仿生学原理研发微型侦察飞行器。经过多年研发鸟类和昆虫间谍技术已逐步成熟。

“纳米蜂鸟”是加州航空环境公司研发的新一代微型飞行器，它的翼展 16.51 厘米，重量与一节 5 号电池相近，虽然样子不起眼，但它的功能已经很完备。“蜂鸟”相当于一个迷你版的无人侦察机，腹部装有微型摄像机，飞行速度能达 17 公里 / 小时。尽管相貌和真正的蜂鸟相比略显僵硬，人造蜂鸟几乎拥有同样高超的飞行技巧：通过快速扇动身体两侧的翅膀，能够上下左右自由飞动，还能旋转和盘旋。此次研制蜂鸟飞机，是受美国国防部委托，历时 5 年，耗资 400 万美元才有所回报。研究微型间谍飞行器是一项颇具挑战的工作，最大的难题是，如何制造一架既能长期飞行，又能遥控或自主控制的飞行机器。

除了让飞行器变得越来越小外，研究人员打算走另一条“捷径”，将活生生的昆虫变成半机械的飞行间谍。美国的科学家正在实验，是否可以在昆虫变态发育过程中植入摄像头或传感器，并通过电刺激它们的翅膀控制其飞行。因为昆虫在每个变态发育阶段，其身体都会完成一次更新，伤口能得到修复，被植入异物后内部器官会重新排列。

这样的改造方案并非异想天开，但要改变昆虫亿万年进化所得的习性并不容易。英国牛津大学教授乔治·麦克加文指出：成年昆虫生存的目的只有一个：产卵繁殖。要改造昆虫就得重新给它制定行为模式。事实上，美国国防部先进研究项目局就曾有过失败的例子，他们希望利用蜜蜂和黄蜂来侦察爆炸物，但由于昆虫的本能占了上风，这些昆虫常会在“执行任务”时去觅食或交配。

作为 DARPA “混合微电子昆虫”项目的一部分，美国康奈尔大学的研究人员已经成功改造了烟草天蛾。烟草天蛾的幼虫变成蛹后被植入一个微电子传感器，蛹成熟后变成寿命相对较长的蛾子。烟草天蛾们体内的传感器就能控制其肌肉，实现远程操纵烟草天蛾飞行。被植入烟草天蛾体内的微电子传感器仅有 56 平方毫米大，重 0.5 克。其携带的电池能产生 5 伏特的电压，刺激烟草天蛾的肌肉进行飞行。

虽然在实验中实现了对昆虫的控制，但科学家面临的一个现实问题是植入芯片的重量。美国科学家在两种甲虫的身上进行类似尝试：微电子系统被植入甲虫体内四个位置，尽管能精确控制飞行方向，但由于芯片的重量过重，第一种实验对象绿金龟根本飞不起来，只有第二种名叫拖瓜塔花金龟的大型甲虫能顺利起飞，最长飞行时间也不过 1 分钟。于是，研究人员着手改进电池，为了找到一种能持续长久提供动力的能量来源，他们最终选择了放射性同位素，其半衰期为 12 年，这意味着电池能源源不断地提供能源。但是这又带来了新的问题，首先是放射性元素对人体和生物体的机体具有致癌或遗传效应，其次是辐射可能会破坏微电子设备甚至昆虫本身。

科普作家莱恩指出，改造生物和仿真机械的技术一旦成熟，就将改变情报收集方式：硝烟弥漫的战场上，飞过的一只鸟可能是观测敌情的机械鸟；被改造后的昆虫会悄悄飞入嫌疑人或间谍的住所，不留痕迹地执行监听任务；在污染严重或有致命辐射的地区，大批人造昆虫能完成观测任务并全身而退……这样的变革只是早晚的问题，同时也将不可避免地引发民众对政府的怀疑和不信任。美国军方改造昆虫的灵感实际上来自科幻小说《雀鹰》，《雀鹰》也警示了改造生物可能引发的未知风险。在这部小说中，由于黑客入侵，头脑由芯片控制的巨型动物被歹徒利用。一旦昆虫间谍真的出现，它们面临的不只是技术困难，还有法律问题。昆虫间谍如果被警察用于侦查，就可能侵犯公民的隐私。随着越来越多仿生机器人成为人们生活中的一部分，也将给生活方式带来巨大影响。

17 ．在昆虫间谍的研制过程中，科学家们遇到了哪些难题？（ 4 分）