融合生物与科技 新一代昆虫无人机成型

发布时间:2017-02-17

    通过光感应、生物遗传、神经控制等硬件科技与合成生物技术,一个名为DragonflEye的项目在昆虫无人机领域获得了重大进展。它们摒弃了制造纯机械昆虫无人机的做法,将生物与科技结合,成功实现了对蜻蜓更可靠的控制与自主导航飞行。

    随着研究的不断深入,科学家普遍认为要成功打造出和真正昆虫一般无处不在的、拥有多方面能力的机器人昆虫是一件十分困难的事情。这也必将耗费极为漫长的时间。 因此,现在我们依靠一种控制论的方法获得真正的昆虫来进行替代性试验,希望使之听从人类的命令。 在过去几年里,研究人员已经设法使用电动植入物来引导大型昆虫。

    现在位于马萨诸塞州剑桥市的研发公司Draper的工程师希望通过创建一个结合了"微型导航、合成生物技术和神经技术"的"可控制蜻蜓"来克服这些限制。为了引导蜻蜓,Draper的工程师正在开发一种方法来通过遗传对昆虫的神经系统进行调整,使它们可以响应光脉冲。 一旦他们获得成功,这种被称为光遗传学刺激的方法便能够使蜻蜓携带有效载荷或进行监视,甚至帮助蜜蜂成为更好的传粉者。

    DragonflEye项目是由研发公司Draper和Howard Hughes医学院(HHMI)支持的美国新型科研机构Janelia Farm合作进行的。

    这一项目目前已经研发出几种独特的技术:他们能够将所有的电子变成一个个微小的"背包",这意味着小昆虫(如蜜蜂和蜻蜓,而不是大甲虫)可以在飞行时背着它。 尺寸上的缩减是由于对电池最小化的需要,并能够通过太阳能电池板收获能量。此外,它们还装载有集成的导航系统,能够在受控环境之外进行完全自主的导航。

    另一项主要成果是,Draper的工程师采用了一种更加微妙的方法——通过光脉冲使用所谓的"光极"来激活特殊的"操控"类神经元 。而不是传统的利用电极刺激来强制昆虫的完成人类的指令。 这些"操控"类神经元充当蜻蜓的传感器和其肌肉之间的桥梁,这意味着访问它们提供了对昆虫移动方式的更可靠的控制形式。

来源:智东西