美军谈“虫”色变 是真的吗？

                      ---微型无人机探讨（2）

                              都世民

科普刊物“ 军事文摘”（MILlTAITARY DIGEST）2014年第5期（上）总第319期，发表了

                       美军谈“虫”色变

一文。编译者用这一惊人而又醒目的标题，是真的吗？

首先笔者需要说明的是：昆虫与人造昆虫；人造昆虫与微型无人机，这四个名词。

                        人造昆虫

是由人造细菌发展而来，它也是人造飞虫和人造微型无人机的前期产物。人造昆虫可以携带病菌攻击农作物，也可以攻击人类。人造昆虫的威胁不可小视。

                        人造活细胞研究

由美国基因遗传学顶尖科学家克莱格·凡特主持，历时10多年，耗资超过4000万美元。研究团队共有20多位科学家，他们首先选取一种名为丝状支原体的细菌，对其基因组进行解码并复制，产生人造的合成基因组。再将人造基因组移植到另一种称为山羊支原体的细菌，通过分裂和增生，细菌内部的细胞逐渐被人造基因所控制，最终成为一种全新的生命。

             人造昆虫的研制由来已久

日本东京大学从事机器人研究的工程师们，在研制机器人的基础上，其灵感驱使他们想制造人造昆虫，利用他们对温室花朵进行人工授粉，杀死庄稼里的害虫，或者引开害虫。于是他们开始研究昆虫的习性，然后再模拟昆虫，最终研制出人造昆虫。

早年在东京市中心，有一个研究人造昆虫的实验室，实验室内有一些塑料盒，盒里面装满了蟑螂，他们身上的翅膀，一个个都被剪掉了，然后用微型集成电路替代。专家们对这许许多多的昆虫研究以后认为，要设计並制造一种人造昆虫是很难的事情，要制造一种十全十美的微型装置，简直是浪费时间，他们发现昆虫的移动方式，比任何一种微型机械装置的移动方式要复杂得多，于是他们想借助昆虫的神经系统，按人的指令作出反应，因为活的昆虫的神经细胞，一般来说是1万到100万，而人的脑细胞却有1000亿个。

             人造昆虫的研制新趋势

最近《大科技》科学之谜，2015年第5期，发文“完美杀手---蜻蜓”，该文指出：研究人员借助纳米技术和脑科学技术，将直径60纳米（还不到人的头发丝儿1／1500粗）的纤细电极，与蜻蜒参与视觉处理神经元相连，随后将蜻蜒放在LCD屏幕前。屏幕上放的是运动中的猎物，借此来观察蜻蜒在面对多个猎物时大脑里的反应。研究人员本以为蜻蜒的大脑简单，做出的反应该是简单的。以为其神经系统面对多个目标时的反应应该是：当多个目标出现时，无法注意力集中到某个特定目标。但事实却不是如此，蜻蜒的反应和拥有复杂神经系统的灵长类动物相似：它的注意力可以从一个目标转眵到另一个目标，但是看每一个目标的时候，都能忽略掉其他目标，全神贯注。这说明蜻蜒注意力有选择性，即能够集中精力，专注于一个目标。当蜻蜓选中捕杀目标后，它的大脑就会忽略掉所有其他干扰，专注于选中的那个猎物。科学家希望这一发现能够设计出像蜻蜓这种拥有简单却又高效的”神经系统”的智能机器人或自主飞行的微型无人机。

应当指出的是：日本与美国很早就研究人造昆虫，这类昆虫是爬行的。直到20世纪90年代，人造飞虫引起美军方关注，于是微型无人机提上日程，如今人造昆虫、机器人、微型无人机与脑科学接轨，这几个不同学科的交叉融合非常值得关注。

          人造带菌昆虫是未来战场的死敌之一

美国《科学家》杂志报道：一提到深入战场的美军作战部队的死敌，人们就会想到潜伏在暗处的敌方狙击手、埋在路上的地雷、路边炸弹、核弹、洲际导弹或者其他大规模杀伤性武器等。然而，身为美国武装部队昆虫管理局研究联络官加利布里顿却十分肯定地说，带菌昆虫也是未来战场，美军真正的死敌之一。

按理说，人造昆虫的研究起先于日本和美国，研究者的目的是为人类造福吗？还是军事需要？作为军方研究它，能不考虑预防其危害吗？真的是自己吓唬自己吗？！

带菌昆虫是战场上的“另类杀手”。这一说法是成立的。它可以杀人也可以削弱敌方战斗力和士气。此外也可毁植物，如水稻和其它农作物。也包括果树和其它经济作物。

带菌昆虫不仅在战场上威胁美军官兵，即使在和平时期进行军事训练的时候，也会给士兵带来伤害。带菌昆虫给美军造成的威胁与50多年前十分相似，甚至更加严重。这种说法不夸张，天然昆虫与人造昆虫可以形成类似伤害。人难以直接识别，只能在伤害后经检测、分析后判定。疟疾、什曼病等疾病是人们已知的，如果是新研制的病菌附在人造昆虫身上，其后果可想而知！

美军为对付带菌昆虫已调拨巨额资金，正想方设法对付战场上的的带菌昆虫。研制杀虫剂、治疗医药和各种防护设备，可阻止带已知病菌昆虫的危害，却不能阻止对未知病菌的危害。

据报道：美军前线作战部队和野外侦察部队把防治昆虫传播瘟疫视为重中之重。

             微型无人机有广阔的应用前景

尽管无人机仍处于研究水平，其目前已可以形成两架无人机或者更多架的编队飞行。专家们构想未来自主无人机像鸟一样进行编队飞行。这需要在装载量和可靠性的数据链路以及先进的传感器等研制方面有所创新，设计的机身越轻，每单位重量推力越高，机身结构越稳定。为了提高检查和监测水平，数据中转、空中加油等也是重要研究课题。

人造昆虫的研究除上述讨论外，也可用于其它方面。但要解决下列技术难题：

(1)微型无人机编队飞行控制。

(2)微型无人机的综合分级控制：具备多级飞行的能力。

(3)同时控制数架机，以执行高精确任务。

(4)超高空飞行：因为无人机不携带人，飞入平流层等也是可以实现的。

(5)微型无人机的飞行长航时，以及应用于科学观测。

(6)高精密轨道飞行，这是未来所需要的技术。

(7)全天候飞行。

(8)雷达有效载荷的影响等。

(9)智能飞行系统和运营管理。

(10)更高的可靠性要求等。

                 微型无人机应用前景

1.它们可用于垂直方向的精密天气调查、臭氧层观察、空气污染观测、海岸线观察、火灾探测活动、植被生长和化学喷雾观测。

2.冰川和积雪覆盖调查。

3.三维制图。

4重力测量。

5磁场测量。

6极区观测。

7河流监测。

8台风、飓风生成过程观测、龙卷风的观测和预测。

9森林监测。

10大型国家公园检查。

11交通监控。

12灾害防治对策和救援行动的支持。

13电线监视。

14工业园区或管道监测。

15物流配送系统等。

总之，它们的应用前景将是十分广阔的。