科学家总爱做⼀些想象⼒突破天际的⼤胆尝试。⽐如近期,蟋蟀就被搬上了意⼤利⼈的餐桌,你可以在意⼤利⾯、⾯包,甚⾄是运动饮料中找到被粉身碎⻣的蟋蟀。再⽐如,⼈们从美洲⼤蠊中提取物成分制成药物⽤来治病……加拿⼤President's Choice公司开卖蟋蟀⾯粉……不⽤太惊讶!蟑螂本来就是⼀个⽣命⼒极其顽强的昆⾍,即使鞋⼦踩中了它,它却仍能迅速逃脱,拥有惊⼈的运动能⼒。
以前,就有研究⼈员把蟑螂放在机械式压⼒机⾥,给它施加了相当于蟑螂⾃身体重900倍⼤的⼒(相当于在⼀个正常体重的成年⼈身上放置五辆公交⻋),结果发现“打不死的⼩强”受到重压后虽然身体发⽣了轻微的形变,但⽣命仍然坚挺。科学家仔细观察发现,蟑螂腿上的每⼀个关节都是由可形变的半透明膜所组成,腹部也有相互重叠的甲⽚,就如中世纪骑⼠的盔甲在膝盖部位有着相互重叠的甲⽚⼀般。
这些重叠的甲⽚可以让蟑螂的身体在受到重压时,有⼀定形变能⼒,⽽当外⼒消减,这些透明膜⼜会把蟑螂推回正常的形状。科学家看上了蟑螂“打不死”的特性,想要将它们应⽤在抢险救灾中。⽐如,地震过后,救援⼈员需要评估倒塌的房屋以及建筑材料堆中是否还有幸存者,但是⽆法预测的余震以及不稳定的建筑材料堆,让搜救⼯作难上加难。
如果此时,⼀些具备抗压能⼒、身形敏捷、经过改造的蟑螂军团挺身⽽出,可以代替⼈类或传统机器⼈,潜⼊受灾建筑的各个⻆落和裂缝,寻找幸存者,将⼤⼤减少搜救难度。2022年,⽇本⽂部科学省辖下的⽇本理化学研究所RIKEN的研究⼈员,就尝试在蟑螂身上安装⼀个太阳能电⼦零件,通过刺激它们的神经系统,控制蟑螂往特定⽅向移动。
研究⼈员将⼀块超薄的有机太阳能电池模块粘在蟑螂的腹部,并将装有⽆线运动控制模块和电池的背包粘在其胸部。当⼈为按下操作按钮,发出“右转、“左转”等指令时,控制模块会对其尾叶(尾部的感觉器官)施加电刺激,从⽽控制蟑螂的⾏进⽅向。蟑螂背包上的电池有17.2毫瓦的功率,⾜以进⾏⽆线通讯,将讯号转换为微电流,刺激蟑螂的感觉器官。超薄且灵活的太阳能电池也不会妨碍蟑螂的运动。
并且由于蟑螂是受刺激进⾏的⾃主运动,所需的电⼒很少,⽐起电池很快就耗尽的⼩型机器⼈来说更加实⽤。只要蟑螂仍然存活,就可以⻓时间在危险区域进⾏搜救、危险区域探查等。不过,在这项研究发表的前⼏个⽉,就已经有科学家在尝试训练⼀些⼩动物进⾏抢险救灾了。
位于坦桑尼亚的⽐利时⾮营利组织APOPO和⾏为研究学家基恩(Donna Kean)就训练⾮洲巨⿏(Cricetomys ansorgei)来拯救⼈类⽣命,该项⽬还有⼀个⾮常帅⽓的名字——英雄⿏计划。该机构还曾经训练过⼀只叫Magawa的⽼⿏,它成功在柬埔寨探测到100多个颗地雷和其他爆炸物,清理了超过14万平⽅⽶的⼟地。因此还获得了英国兽医慈善机构颁发的动物勇敢⻩⾦勋章(PDSA)。
在APOPO受训1年后,Magawa于2018年前往柬埔寨⼯作,2020年6⽉退休,2022年1⽉去世,终年8岁。虽然,在⼤多数⼈眼⾥,狗狗有优秀的嗅觉能⼒,经过训练后可以投⼊救灾现场,或者海关⼯作。但其实,⽼⿏拥有极其敏感的“⽴体”嗅觉,它们的两个⿐孔可以独⽴⼯作(就像我们的⽿朵⼀样),向⼤脑发出对⽐信号,从⽽创建对⽓体信息的空间理解。⼀旦经过训练,它们只需要50毫秒就能确定⽓味从何⽽来。
从体型上来说它们也拥有绝对的优势,能钻进搜救⽝⽆法进⼊的瓦堆和砖块中。除此以外,⽼⿏身上的定制款救援背包,装有的⻨克⻛、视频设备,以及定位追综仪都能帮助救援⼈员与幸存者进⾏沟通,并通过镜头观察到底下的状况。这些负责搜救⽼⿏的究竟是如何训练的?基恩表示,训练的第⼀步是让⽼⿏学会回到它们的起点。训练师会将⽼⿏放在⼀个空房间⾥,让它随意游⾛,接着使⽤器材发出哔哔声。
当⽼⿏听到哔哔声后成功回到出发地点,它就会获得⽜油果泥和⾹蕉泥制成的零⻝奖励。整个过程⼤概持续14次左右,⽼⿏就学会了该项技能。然后训练师会在⽼⿏身上的背包上连接⼀个⼩球,这个⼩球连接着⼀个微型开关。当发现了活⼈,⽼⿏们只需要拉⼩球,触发传感并发出嘟嘟声,救援⼈员就能接收信号。接着⽼⿏会返回原地,完成任务。(由于APOPO项⽬负责⼈⾮常注重动物福利,这些动物每周只有5天接受训练,每次时⻓15分钟。
)当然,不少⽹友对此产⽣了疑惑:如果废墟下的幸存者⾮常害怕⽼⿏,那该怎么办?研究⼈员表示,他们也思考过这个问题,他们认为最简单的⽅法就是提前告知:在⽼⿏的背包⾥放⼀个喇叭,循环播放“我是搜救⿏,我是来帮助你的!”之类的⼴播,估计就能让受困者不会感到害怕,并知道即将闪亮登场的是⿏⿏救援队了……感觉更害怕了怎么办?