小“蝗蟲”能幹大事

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。

小“蝗蟲”能幹大事

隨著5G、物聯網、量子通信、人工智能、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,將身上帶著小揹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象及發展空間。

智能蝗蟲的設計、製造,需要整合多方面的科學技術。

小“蝗蟲”能幹大事

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,藉助激光瞄準“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。再結合人工智能技術引導,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。

小“蝗蟲”能幹大事

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,將芯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,芯片會瞬間讀到由此產生的電活動。

小“蝗蟲”能幹大事

蝗蟲的小揹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,進行思維干擾控制、分辯並進行信息檢索,然後記錄到芯片上,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。

小“蝗蟲”能幹大事

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芯片後,就能模仿人腦的信息處理方法,以極低能耗對信息迅速、同步或分佈式處理。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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