最新的仿生武器

◎(美)威廉·馬修斯/文 渲銘/譯

你可曾希望自己能變成墻上的一只蒼蠅?它個(gè)頭小、不起眼，但能聽到門窗緊閉的房間內(nèi)的密談。美國(guó)空軍就有這樣的想法。他們已經(jīng)撥給馬里蘭大學(xué)科學(xué)家休斯大約30萬(wàn)美元的科研經(jīng)費(fèi)，讓他模仿一種名為“奧米亞棕蠅”的寄生蠅的聽覺系統(tǒng)，開發(fā)出機(jī)械耳。

與此同時(shí)，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局為了研制新型傳感器，正把目光投向另一種動(dòng)物:狗。該機(jī)構(gòu)正付給科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司多達(dá)1800萬(wàn)美元，供其根據(jù)犬科動(dòng)物的強(qiáng)大嗅覺研制一種人工鼻子。

人造“蠅耳”

奧米亞棕蠅個(gè)頭很小，身體呈黃色，在美國(guó)南部很常見。該蠅的雌蠅能夠利用其極為敏銳的聽力定位雄性黑蟋蟀。

奧米亞棕蠅擁有已知的方向感最強(qiáng)的聽覺系統(tǒng)。休斯在一份研究報(bào)告中寫到，它們能夠感知極其微小的方向變化——不到2度。

美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室的專家說(shuō)，一種極為靈敏的微型耳也許能夠用作一種微型“人造蠅式無(wú)人飛行器”上的導(dǎo)航裝置。

大多數(shù)動(dòng)物都依靠立體聽覺來(lái)判別聲音的方位。也就是說(shuō)，它們有兩只耳朵，通過(guò)在不知不覺中計(jì)算聲音到達(dá)兩耳的時(shí)間差來(lái)判定聲音的方位。

蠅類不能利用這種方法判定方向，因?yàn)樗鼈兊膬芍欢潆x得太近了，相距大約520微米，這個(gè)距離肉眼勉強(qiáng)可見。而且被認(rèn)為小到不能使用大多數(shù)動(dòng)物使用的三角測(cè)量法來(lái)判定聲音的方位。但是，蠅類的兩耳靠一座橋梁相連，振動(dòng)可以借由這座橋梁來(lái)回傳導(dǎo)。

休斯在實(shí)驗(yàn)室中制造了一種模型，它由兩片直徑約0.25英寸的邁拉膜充當(dāng)“鼓膜”組成，中間由一根1英寸長(zhǎng)的鋼橋相連。

休斯還制造了一臺(tái)光纖傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)聲音導(dǎo)致邁拉膜振動(dòng)的情況。他說(shuō)希望最終能夠基于奧米亞棕蠅的耳朵制成一種微型“傳感器平臺(tái)”。

“真鼻”計(jì)劃

與此同時(shí)，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局的“真鼻”計(jì)劃也在圣迭戈啟動(dòng)了。

軍方希望發(fā)明出一種傳感器，該傳感器可以從空氣中取樣，并能在感知到附近的危險(xiǎn)時(shí)向軍隊(duì)發(fā)出警報(bào)。

在確認(rèn)爆炸物、化學(xué)武器和其他戰(zhàn)場(chǎng)危險(xiǎn)方面，當(dāng)今的機(jī)械傳感器表現(xiàn)十分有限。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局說(shuō):“相比之下，犬科動(dòng)物的嗅覺系統(tǒng)高度發(fā)達(dá)，能夠探測(cè)到數(shù)千種化學(xué)品”。

狗的“嗅覺受體”遠(yuǎn)比人類目前研制的任何探測(cè)系統(tǒng)都要發(fā)達(dá)。因此，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局說(shuō)，為什么不做一只狗鼻子呢?該機(jī)構(gòu)科學(xué)家說(shuō):“利用最近在嗅覺系統(tǒng)遺傳學(xué)方面的突破，或許能夠用生物元件制造一種鼻子?！币簿褪钦f(shuō)，這種鼻子的基本工作元件必須是“真正的嗅覺受體”——真正的狗鼻子。

美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局希望能制造出一種可吸入空氣和各種氣味，并在短短幾秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確判定吸入物的鼻子。科學(xué)應(yīng)用國(guó)際公司計(jì)劃在2010年12月研制出這種“突破性的探測(cè)系統(tǒng)”。

“機(jī)器蛇”用途多

卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的機(jī)器人技術(shù)教授豪伊·喬塞特制造了一種機(jī)器蛇，它能在地面爬行、游泳、爬桿、鉆管道，并在前進(jìn)過(guò)程中傳送回拍到的視頻。喬塞特說(shuō)，這種機(jī)器蛇有從搜救到拆彈等多種用途。

美國(guó)軍方已經(jīng)在試驗(yàn)制造另一種機(jī)器蛇了。負(fù)責(zé)制造這種機(jī)器蛇的英國(guó)OC機(jī)器人技術(shù)公司開發(fā)出一種“蛇形臂機(jī)器人”。該公司說(shuō)，這種機(jī)器蛇屈伸性極強(qiáng)，而且是目前最苗條的機(jī)器蛇，能夠自行拉伸到兩英尺后鉆進(jìn)擁擠雜亂的空間，用頭部的裝置進(jìn)行探測(cè)并通過(guò)頭部的一臺(tái)攝像機(jī)傳回圖像。

這種靠電池供電的機(jī)器蛇由操作員用操縱桿控制，并且能在危險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行遙控。該公司說(shuō)，他們目前正在開發(fā)更長(zhǎng)的機(jī)器蛇。

選自《奧秘》