人見人恨的蝗蟲，被科學家改造成排爆能手，準確率比專業儀器還高

系列徵文賽。

說起蝗蟲這種動物，很多人可能會很討厭，特別是非洲和亞洲部分地區的農民們。因為最近這段時間，一場規模空前的蝗災在非洲和亞洲一些地區爆發，蝗蟲群所到之處，遮天蔽日，把農田裡的作物和附近的植被都啃個精光。很多技術落後的地區的人們，面對這些除不盡的昆蟲，根本束手無策，只能望天哀嘆。

但是，萬物終有兩面性，蝗蟲對於農民來說是害蟲，但是對於一些專注於研發排爆設備的科學家們來說，可是寶貝。最近，來自美國密蘇裡州華盛頓大學的一個研究小組，對一種蝗蟲進行「生物黑客入侵」並控制了它們，利用這種昆蟲身上複雜的嗅覺系統，用來檢測爆炸性化學物質。

傳統的化學傳感儀器，俗稱「電子鼻」，已經發展了幾十年，應用於醫學、安全和環境監測。這種傳統儀器的升級目前似乎已經到達了瓶頸階段，研發科學家們不得不另闢蹊徑，用新的方法開發出新一代的檢測儀器。

科學家巴拉尼·拉曼（Barani Raman）和他的同事們對當地的一種蝗蟲進行了研究，它們發現這種昆蟲的生物嗅覺系統的檢測能力完全優於傳統的工程設備。因此，他們希望能夠通過改造這種蝗蟲，來開發新的檢測手段。

在最近發表的一篇研究論文中，研究人員描述了他們如何將蝗蟲暴露於不同的化學蒸氣中，包括炸藥三硝基甲苯（TNT）和2,4-二硝基甲苯（DNT），以及非熱爆炸物，如熱空氣和苯甲醛。

研究人員發現，這些蝗蟲的每個觸角上大約有50000個嗅受體神經元（ORNs），這些嗅受體神經元能快速夠檢測到這些化學氣味。在檢測的過程中，電信號很快被傳送到昆蟲大腦的觸角葉。通過在大腦的這一部分連接電極，研究人員能夠區分蚱蜢的不同反應，並將它們與不同的化學氣味聯繫起來。

通過連接的電極，這些信號被放大，並通過一個被綁在蝗蟲身上的一個小儀器進行無線電傳輸，科學家們就能在電腦屏幕上很清楚地看到這些信號的變化。整個化學識別過程幾乎是瞬間完成的，只需幾百毫秒。

研究團隊在實驗過程中也遇到了一些障礙。經過7個小時的炸彈探測，蝗蟲變得疲憊不堪並死亡，而且蝗蟲身上的小儀器會限制它的移動。因此，為了讓研究小組測試炸彈探測是否在不同的地點起作用，蝗蟲被安置在一輛可遙控的小車子上面。這輛小車子搭載著昆蟲「排爆小能手」，穿梭在化學氣味濃度不同的區域，科學家們就能檢測出蝗蟲感應到的信號的變化。

最終研究小組成功地證明了，每一隻蝗蟲的檢測準確率都比傳統的檢測儀器要高。研究人員還發現，蝗蟲群體發揮的作用更大。他們發現，只有一隻蝗蟲的準確率高於60%，但是結合多隻蝗蟲的數據可以顯著地改善檢測性能。當蝗蟲的數量超過7隻時，平均準確率達到了80%。

萬物皆有兩面性，科學研究的目的就是將世間一切事物的好的一面發揮到極致，將壞的一面的影響降到最低。很顯然，在對蝗蟲的研究上，我們看到了這一點。