昆虫部队

2012年3月，美国克拉克森大学（Clarkson University）尤金.卡茨教授的新发明为解决人工智能昆虫项目中昆虫携带电子装备的供电难题提供了最新的解决方案，他发现了一种在蜗牛体内植入发电装置的有效途径。

人工智能昆虫项目起源于一个异想天开的设想：由昆虫代替士兵执行危险的前线战地任务。这一设想得到许多国家国防部门的响应，他们或出资资助，或组建研究团队专攻人工智能昆虫参战项目。以美国为例，为人工智能昆虫提供资助的机构包括美国国防部、美国海洋研究局、美国国防降险署，以及美国国防部高级研究计划局等；澳大利亚国防部则组织了国防科学与技术组织的科学家进行研究。

军队征用动物进行作战始于冷战时期，美国和前苏联都曾训练海豚、海狮等大型哺乳动物用于水下短兵相接的战斗，这些动物的水下活动能力灵活，不容易被发现。军方需要训练它们识别敌我身份，使用简单的凶器，如匕首等。

现代化战争，各国军方除了发展完备的侦查系统、提高精准打击力度，更是致力于减少士兵直接参与短兵相接式作战、进入危险领域的几率。寻找士兵的代替者成为扩充武器库的重要议题。

战场、恐怖袭击现场、犯罪现场要求替代者拥有良好的隐藏性和可控性，昆虫成为各国军方青睐的对象。和机器人相比，这些昆虫已经拥有独立活动能力和生态系统，发动攻击前，这些昆虫能消失在环境中，不被敌方辨识。更重要的是，入选的昆虫或多或少拥有入天遁地的独门绝技，因此，昆虫士兵以常见昆虫为主，且体型较小，各自具备高度发达的嗅觉、视觉、飞行能力等，足以让军方只需要对这些能力加以利用即可。

嗅觉系统出众的昆虫被军方编入侦查兵行列，例如蜜蜂、黄蜂、天蛾。这些昆虫的嗅觉系统完全可以媲美优秀的嗅弹犬。不过，在昆虫侦察兵投入战斗前，军方先要建立人类与昆虫之间的信息交流渠道：建立条件反射以及脑部扫描系统。美国俄亥俄州州立大学昆虫学家凯文.戴利尝试将炸弹的气味与天蛾的食物联系起来，反复训练天蛾直至天蛾建立炸弹与摄取食物动作的条件放射，人们只需要观察天蛾的反应便可得知其侦查结果。另一方面，俄罗斯研究人员则在天蛾脑部设置电极，通过观察在不同的气味中，天蛾脑部的电流变化从而确定是否存在炸弹。跳蚤以其身形小的特点被编入窃听组，研究人员希望能将微型电子声音传输设备植入跳蚤体内。

以喀麦隆大甲虫和蟑螂为代表的甲虫类昆虫则在搭载炸弹、微型照相机等“重型装备”方面有得天独厚的优势。喀麦隆大甲虫的优势在于身长，可达20厘米，可谓昆虫界的航母，能够搭载芯片，以及负载安装照相设备、GPS设备或微型武器等装备。蟑螂当属军方最受欢迎的昆虫，蟑螂体格强健，拥有耐高温、耐干燥，以及无孔不入的潜行能力、强有力的消化能力，这些特点使蟑螂肩负起潜入敌方司令部、运输微型炸弹的使命，此外它被寄予另一项使命，即在危急时刻吃掉敌方投放的昆虫士兵。

如何控制昆虫完成人类的命令，是组建昆虫部队最大的挑战。理想情况下，控制昆虫行动至少需要三个装置：发电设备、接收器、传输器。其中挑战最大的装置在于发电装置，发电装置必须植入昆虫体内，倘若使用外接电源，电线的长度将限制昆虫的活动范围，苍蝇轰炸机身后的电线不仅会暴露目标，一旦对方切断电线，攻击行动将无功而返。接收器和传输器等装备可以固定在体外，昆虫体内空间有限，况且不少装置侦查装备必须设置在体外，例如GPS、微型摄像头、微型炸弹等，这些外部装置都需要电力供给。

动物植入式发电装置研究已经有20多年的历史，过去的成功案例主要来自于生物医学实验室中的兔子、老鼠等哺乳动物，研究人员利用它们血液循环中的葡萄糖为植入式电视提供能量，而鲜有实验能在昆虫身上找到或者植入稳定的电流。作为替代，研究人员将电极插入昆虫体内，并将电极与外部电流相连接，这样做的问题在于昆虫不能自由活动。

尤金.卡茨和他的研究团队在蜗牛身上找到了稳定的电流。卡茨教授将被生物酶包裹的电极插入蜗牛壳与蜗牛身体之间的部位，当蜗牛身体内产生葡萄糖，电极上的酶将与葡萄糖发生化学反应，分解葡萄糖从而产生电流。

“这个电流十分细微，不能与1.5V的电池相比较，”卡茨教授告诉本刊，“电压仅为0.5V，由于电极表面的酶和蜗牛自身消耗大量葡萄糖，蜗牛体内葡萄糖含量显著下降，研究人员发现这股电流的电压和电流仍在下降。”由于蜗牛需要几分钟时间生产足够的葡萄糖，重新启动发电反应，电流无法连贯地释放，因此，卡茨教授将蜗牛体内产生的电流储存在植入式电池电容器中，再由电容器释放电流供外部装置使用。

昆虫体内产生的葡萄糖究竟能否支撑其自身和发电装置的运作？目前的实验结果并不乐观。美国凯斯西储大学（Case Western Reserve University）丹尼尔.施谢森博士同样使用葡萄糖作为生物燃料，发现当蟑螂充当发电站时，它活动能力几乎为零，当研究人员移除发电装置，它的活动能力马上恢复如初。巴茨教授坦言：“目前，我们仅仅做到了如何产生电流。优化酶反应程序是下一阶段改进生物燃料的重点之一，我们也将寻找代替葡萄糖的生物燃料，并且尝试适用纳米材料、巴克纸作为电极材料。”

虽然人工智能昆虫仍处于实验研究阶段，但不少商业机构已经觊觎昆虫背后蕴藏的商机。卡茨教授在《美国化学学会期刊》发表的论文《蜗牛体内植入式电池的运行》（Implanted Biofuel Cell Operating in a Living Snail）末尾，乐观地预计自己的实验将为生物电池发电研究作出探索，这项技术将启发“生物科技研究人员从活生生的动物身上寻找生物燃料电池”。

美国一家名为Inscentinel的生物技术公司瞄准民用安检市场，例如机场、博物馆、政府办公楼等对安全检查有特殊需求的机构，计划用5年时间规模化生产反恐蜜蜂。但Inscentinel公司需要在市场推广上下工夫，毕竟不少人对蜜蜂、飞蛾存在天生的恐惧感和压迫感。

虽然人工智能昆虫还没有真正进入军用或民用市场，但关于人工智能昆虫的使用范围的讨论已经出现：究竟搭载人工智能系统的蟑螂是否能够在宠物商店贩卖，还是应该存放于武器库？军队和国防需求是促使昆虫智能化的最主要动力，但没有人能保证恐怖分子不会反其道而行之。虽然法律可以禁止生产商在民用智能昆虫中装载杀伤性武器，但昆虫非一般的超能力和简单方便的智能操作系统大大方便了恐怖分子实施犯罪，而增加了警方侦破难度。警方必须首先确定犯罪行为是恐怖分子的意图，而不是昆虫自身的行为；其次，证据收集工作将面临挑战，蟑螂、苍蝇早就被烧得尸骨无存、无迹可寻了。（文/彭怿湄插图/小丹）