小「蝗蟲」能幹大事

2020-08-28 惠忠說科技

生物世界裡，蝗蟲的化學感測部分非常發達。它的觸角有著達幾十萬個的化學傳感器，而且種類繁多。蝗蟲聞知、處理氣味的能力，與大自然設計的動物鼻子相比，人類設計的任何傳感設備都屬「基本版」，它能在進入目標區域後幾百亳秒內聞到氣味、察知狀況。

隨著5G、物聯網、量子通信、人工智慧、現代仿生等高科技的發展，具有顛覆性技術特點的合成生物學，像插上翅膀地迅猛發展，將身上帶著小背包的蝗蟲加入到了尖端技術產品的行列，展示了巨大作用和廣闊的想像及發展空間。

智能蝗蟲的設計、製造，需要整合多方面的科學技術。

首先，採用具備生物兼容性的含有電槳納米結構的絲織物，製造等離子體「文身」貼在蝗蟲翅膀上，將光轉換為熱，藉助雷射瞄準「文身」，利用蝗蟲遠離熱源的天性控制蝗蟲的飛行方向。如：讓右邊翅膀得到更多熱量，就能引導蝗蟲朝左飛，反之亦然。再結合人工智慧技術引導，它就能進入到偏遠、或危險的目標區域，採集該環境中的揮發性有機物樣本，提供給後續的環境、化學物質研究者使用。

其次，蝗蟲進入目標區域後，操控人員需要實時知曉它聞到的氣味、感知的狀況。通過給其外科手術，將晶片植入蝗蟲大腦中去「劫持」它的觸角，截留其得到的信息，當蝗蟲聞到、感知到什麼時，晶片會瞬間讀到由此產生的電活動。

蝗蟲的小背包裡則設計成了能耗低、重量輕的設備，將蝗蟲獲取的綜合信息實時解碼，進行思維幹擾控制、分辯並進行信息檢索，然後記錄到晶片上，通過無線將檢索的信息傳送給身處遠方的操作者，結果最終由LED直觀地展現數據和圖文。

選擇蝗蟲作為研究和作業對象，除它化學感測功能非常發達外，其頭腦相對簡單，方便進行操控、檢索信息相對簡單容易、準確。特別是植入第二代新型類腦晶片後，就能模仿人腦的信息處理方法，以極低能耗對信息迅速、同步或分布式處理。其具備感知、識別、學習等多種能力和數據處理及圖像識別等多種能力，達到了傳統計算機的數百倍，使智能仿生的「蝗蟲」無疑具備更高的智能。使之成為一項具有顛覆性技術的特點，可以改變遊戲規則的生物合成技術典範。

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