在看科幻電影的時候,我常會羨慕主角的義體改造。
先進技術的加持,讓這些人仿佛飛天遁地、無所不能。
我一度相信這會是人類的未來,義體改裝最終會像手機一樣成為我們生活的必需品。
但我萬萬沒想到,在現實生活中。
第一個被批量“光榮進化”的物種竟然是蟑螂。
天降大任于蟑螂
馬達加斯加蟑螂(Gromphadorhina portentosa),蟑螂家族里的“巨無霸”。
和其他“嬌滴滴”的同族親戚不同,馬達加斯加蟑螂的身材足有5-7.5厘米長,且最高奔跑速度接近5公里/小時,約等于每秒移動1.3米。
倘若把這個速度代入到人類身上,那它的移動速度將高達160公里/小時,哪怕是小說里的“神行太保”在其面前也要自嘆不如。
除移動速度極快外,馬達加斯加蟑螂還擁有著攀爬能力強、配備抗壓外骨骼、能在狹小復雜地形中迅速穿梭等特點。
怎么樣?
是不是感覺它聽起來就像是人類科學家一直想要研發的“快反機器人”一樣?
在2022年,一些日本科學家看中了馬達加斯加蟑螂那出色的生物性能,并通過安裝電子模塊的方式,把這些丑丑的小家伙爆改成了聽從人類指令的“智能機器螂”。
更具體地講,這些研究人員先根據蟑螂的生物特征,使用聚合物定制了一份完美貼合其身體表面的“小背包”。然后又在背包的幫助下,把無線腿部控制模塊、聚合物鋰電池、太陽能電池組件依次組裝到了蟑螂的身體上。
得益于現代技術的加持,這些科學家可以通過電脈沖信號手動刺激蟑螂的神經系統,進而控制蟑螂的身體,把它變成一具“遙控蟑螂車”。而且在太陽能電池模塊的幫助下,整套系統的輸出功率高達 17.2 mW,這比當時最先進的活體昆蟲能量收集裝置還要高大約50倍。
對整個研究小組而言,他們的研究成果堪稱蟑螂界的“新能源續航王”。
新能源蟑螂到底有什么用
隨著技術的進步,今年一個來自新加坡南洋理工大學的研究小組升級了“新能源蟑螂”的生產工藝。
他們會先用二氧化碳對蟑螂實施麻醉,隨后派遣擁有視覺、深度學習功能的機器人為每一個蟑螂自動建立最佳植入點。一舉將“新能源蟑螂”的生產,從手搓作坊時代升級到了流水線時代。
目前其產能可達到68秒/只。
在應用場景層面,曾有研究人員表示這種“新能源蟑螂”要比“純機器人”擁有更高的靈活性和適應能力。畢竟蟑螂自帶大腦,在復雜情況面前,生物反應要遠比機器運算來得簡單粗暴。
這種先發優勢,可以讓“新能源蟑螂”在發生爆炸、地震、輻射事故等特殊場景時執行搜救任務。最終在通過各種崎嶇地形后,將人類幸存者的位置反饋給救援小組。
倘若執行救援任務的“新能源蟑螂”基數夠大,它們甚至能趕在救援小組到達之前,就將急救藥物等物資送給受困人員。
是的,有朝一日。
在發生那些令人膽寒的意外事件時,浩浩蕩蕩的“新能源蟑螂”將會踏著七彩祥云,成為拯救人類的英雄。
但僅就目前而言,“新能源蟑螂”的研究重心仍是無線運動控制系統,而傳感器、攝像頭等裝備還沒有徹底實現“蟑螂義體化”。更別提增加電子設備,也就意味著蟑螂背包的輸出功率、蓄能水平需要二次升級,這些都不是能在短時間內攻克的難題。
換句話來說,雖然“新能源蟑螂”被科學家們寄予了厚望,但它的救援設想仍停留在PPT層面。如果現在把它們交給普通人,那這東西最大的用處或許就是拿出來嚇好homie(好朋友)一跳。
人類對半機械生物追求不僅于此
半機械生物(cyborg)這個詞最早在20世紀60年代被提出,人們對它的原始定義來自于探索太空的半機器人設想,后來代指一切在有機體中整合了無機部件的生物。
而人類對cyborg的探索,也遠比我們想象的要狂野。
除了剛才提到的“新能源蟑螂”,我們還有通過微電流刺激大腦實現行為自定義的“半機械大鼠”;通過腦電波控制機械手和人類PK石頭剪刀布的“半機械獼猴”等。
這些可敬的動物伙伴,正和研究人員一起推進著人類科技的進步。
當然,人類當中也從不缺乏體驗新技術的勇敢者。
在2002年,科學家Kevin Warwick為了探索升級大腦的可行性,在自己的神經系統中植入了一塊有百個電極的芯片。事后他的妻子同樣選擇為科技獻身,在自己的神經系統中植入了電極。
相傳這對夫妻完成了人類歷史上第一次腦對腦交流,在各種意義上真正成為了彼此的“靈魂伴侶”。
另在2004年,英國藝術家Neil Harbisson為突破人類可見光的極限,選擇在頭部植入了一根連接頭骨的天線。試圖通過頭骨的不斷震動,去發現那些人類肉眼無法看見的光波。
到了現代,最廣為人知的cyborg設想莫過于馬斯克的腦機接口計劃。他正試圖將電極部件植入人類大腦,并利用電流的傳遞,實現人腦和電腦的“無縫交流”。
從20世紀60年代提出設想,再到2024年Neuralink完成首例人類大腦設備植入手術。
那些人類歷史上最瘋狂的技術幻想,正在一步步成為現實。
而生在這個時代的我們,也將成為這一切的見證者和親歷者。
參考:
科普中國:一只6厘米的大蟑螂,有一天可能救你的命
中國科學院半導體研究所:半機械人,就在你身邊
廣西科協:科學新知|可充電遙控半機械“小強”現身,能幫助檢查危險區域或監測環境
cnBeta:半機械蟑螂大軍現在可以以每68秒一只的速度批量生產
npj Flexible Electronics:Integration of body-mounted ultrasoft organic solar cell on cyborg insects with intact mobility