神奇的人造昆虫

2001-03-26 14:53许展华邱黎源
知识窗 2001年8期
关键词:雄性人造苍蝇

许展华 邱黎源

20世纪80年代中叶,美国驻某国大使馆的一份极为机密的情报外泄,此案很快提交中央情报局调查。中情局局长大为恼火,立即派特工人员前往调查。特工人员利用多种先进手段,试图寻找窃听装置,结果费了九牛二虎之力仍找不到一点蛛丝马迹。说来也巧,他们在检测中偶然发现有很微弱的报警信号,原先只因时隐时现不被注意,后来才注意到附近的几只飞来飞去的苍蝇有些可疑。经抓获这几只苍蝇并解剖后,发现真有微型窃听器,原来这几只苍蝇是披着“外衣”的间谍。其实,早在20世纪60年代,有些国家的军事研究人员就已经用细针状集成电路,埋放在苍蝇身上从事间谍活动。

日本东京大学从事机器人研究的工程师们,在研究机器人的基础上,灵感驱使他们想制造人造昆虫,用它们对温室花朵进行人工授粉,引开或杀死庄稼的害虫。于是他们先研究昆虫习性,然后再模拟昆虫,最终制造出人造昆虫。

东京市中心有一个研究昆虫的实验室,室内有一些塑料盒,盒子里爬满了蟑螂,它们身上的翅膀都被剪掉了,而改用微型集成电路代替。专家们对其他许许多多的昆虫研究后认为,要设计制造一种人造昆虫是很困难的事,要制造一种十全十美的微型装置简直是浪费时间。他们发现昆虫移动方式比任何一种微型机构装置移动方式要复杂得多,于是他们想借助昆虫的神经系统,按人的指令作出反应。这是因为活昆虫的神经细胞一般说来是1~100万个,而人的脑细胞却有1000亿个。

一开始,专家们利用雄性蚕蛾实施研究计划。因雌性蚕蛾交配期内会发出信息素,雄性蚕蛾的感觉器官检测到此信息后,会向翅膀和肢体肌肉发出信号。如果雄性蚕蛾的右侧感觉器官检测到此信息素,它就会向右转。为了跟踪信息素的气息,雄性蚕蛾就要不断地改变前进方向,以至于它是沿曲折线或锯齿形路线前进。奇怪的是,专家们用电信号去刺激雄性蚕蛾左侧触须,它不向左转,却向右转。这一表现与蚕蛾跟踪信息素的表现是完全不同的。研究人员分析后认为,人工发出的电信号刺激了蚕蛾的“机械感觉神经元”,形成了逃跑的运行机制,这类机理便成了他们制造人造昆虫的基础。

在美国加州大学,工程师们花了10多年时间,用微型铰链、齿轮和发动机,组成了一个蚂蚁状的人造昆虫。

人造蚂蚁现已被用来搜集军事情报,它身上安装有各类传感器,用来搜集目标信息,一旦发现要攻击的目标,就用微型高效炸药进行攻击,它所需的能源是由高能电池和太阳能电池供给。人造蚂蚁可通过插孔、通风孔等孔隙潜入敌方计算机内部,破坏集成电路和芯片,使其系统瘫痪、通信失灵。利用它还可以作潜伏很深的间谍,让它们偷偷地爬进电子战系统的主机内,无声无息地潜伏其中,可潜伏多年。一旦战争爆发,它们被启动,群起而攻,瞬间就会使该系统瘫痪,甚至毁于一旦。

另外,还有一些国家的科研人员对蝴蝶、蜜蜂、蟋蟀和甲壳虫等昆虫进行了研究,有的已研制成功。在瑞典举办的一次国际传感器学术年会上,有一位专家在报告时放映了一段精彩录像:三只人造蝴蝶翩翩起舞、栩栩如生,它们在外界交变磁场作用下,作了编队飞行表演,一会儿成一字形,一会儿成品字形,就像真蝴蝶一样。

专家们还制造出一种专门在管道内爬行的小昆虫,它的直径8毫米,全长20毫米,躯干直径5.5毫米,长13毫米,其头部有触须,尾部有极细的导线。充电后,它会沿着管道慢慢向前蠕动,爬行速度为每秒6毫米。如果爬行中遇到不连续的地方就停下来,撑开尾部的三足,固定躯干,头部的摄像机便拍下这不连续处的情况。

人造昆虫的布放可以通过飞机、火车、战车等实施,也可用火炮快速布撒。每次作战前或作战中,对重要军事设施和敌方指挥所集中布撒、大批量投放,会取得相当好的效果。

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