“半机械蟑螂”或将用于拯救生命
地震后的搜救工作困难重重且风险极高。能够远程操控的昆虫或许可以协助救援队伍在复杂的地形中找到幸存者。最近，研究人员在这项技术上取得了进一步进展，但也引发了道德争议。半机械蟑螂的科学突破
一群“半机械蟑螂”在沙漠地带爬行的画面，听起来像是科幻电影中的情节，但它却是新加坡和日本科学家发布的一项研究内容。研究结果刊登在《自然通讯》（Nature Communications）上，研究团队开发了一种新的算法，可以让蟑螂群在复杂地形中更高效地移动。
这些“半机械昆虫”主要是马达加斯加嘶嘶蟑螂（学名：Gromphadorhina portentosa）。它们背负着一个装有微型电子设备的“背包”，其中包括各种传感器、电池和天线，用于远程操控。
动物实验的争议
远程操控技术引发了动物保护者的批评。为了控制蟑螂的行动，需要在它们身上植入电线，并通过电子刺激进行操作。例如，刺激左侧会让蟑螂向右移动，反之亦然。
研究团队强调，这项技术的潜在用途包括灾难救援和基础设施检查。主导研究的南洋理工大学（NTU）教授佐藤弘孝（Hirotaka Sato）表示：“在搜索和检查任务中，通常需要高效覆盖大面积区域，而这些区域往往地形复杂且充满障碍。”
研究设想使用多个“半机械昆虫”群体来探索难以接近的区域。一旦蟑螂背包上的传感器检测到目标（例如在搜救中发现幸存者或在基础设施检查中发现结构性缺陷），便会通过无线信号向控制系统发出警报。
低能耗优势
与完全依靠电池供能的机器人不同，“半机械昆虫”需要的电池能量较少。因为蟑螂自身可以移动，能源主要用于控制和传感器设备。
佐藤此前的研究已展示了如何通过算法控制单个或一群半机械蟑螂，但要实现群体的复杂协调仍有困难。为了解决这一问题，广岛大学的大仓正树（Masaki Ogura）和大阪大学的若宫尚树（Wakamiya Naoki）与佐藤团队合作开发了一种新的算法。
群体协作的改进
该算法基于“领导-跟随”动态机制，即指定一只蟑螂为“领导者”，将任务目标传递给它。领导蟑螂的背包与其他蟑螂的背包协调，进而引导整个群体。
实验显示，由20只蟑螂组成的群体在这一算法的引导下，能够更加灵活地行动。研究还发现，这些蟑螂在跨越障碍时会相互协助，通过本能结合算法，在复杂地形中导航。
相比之前的方式，新算法减少了对蟑螂强制性刺激的需求约50%，使它们能够更自主地克服障碍，避免卡住或被困的情况。
未来计划
研究人员发现，“与其强制精确控制昆虫，不如采用更宽松的方式，这不仅效率更高，还能自然产生一些复杂行为，例如合作行动，而这些行为通过算法设计非常困难。”若宫尚树在一份声明中表示。
下一步，团队计划开发超越简单运动的群体行为算法，例如协作搬运大型物体。同时，研究团队将在更复杂的户外场景（如废墟堆）中测试新算法，以评估其在现实环境中的实用性。
结论
尽管技术前景广阔，“半机械蟑螂”的伦理争议仍值得深入探讨。然而，这项技术在灾后救援和基础设施检测中的潜在应用，无疑为解决现实问题提供了创新思路。
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