本文來(lái)自微信公眾號(hào)： 酷玩實(shí)驗(yàn)室 ，作者：酷玩實(shí)驗(yàn)室

如果面臨危急時(shí)刻，讓一群蟑螂來(lái)救你，你能接受么？

不少人估計(jì)會(huì)選擇原地去世，結(jié)果現(xiàn)在突然有一批科學(xué)家說(shuō)，已經(jīng)試著讓“半機(jī)械大蟑螂”加入災(zāi)后救援了。甚至為了讓它能適應(yīng)各種環(huán)境，最近科學(xué)家還給它設(shè)計(jì)了一套潛水服。

網(wǎng)友看完人都傻了，蟑螂本來(lái)就生存能力拉滿，無(wú)孔不入，現(xiàn)在連水下都來(lái)去自如，這和讓蚊子適應(yīng)冬天有什么區(qū)別？

01：半機(jī)械蟑螂的潛水服

這項(xiàng)技術(shù)背后，是新加坡南洋理工大學(xué)一支團(tuán)隊(duì)持續(xù)十余年的“半機(jī)械昆蟲(chóng)”研究。這次他們與日本早稻田大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的潛水裝備，可以讓6厘米長(zhǎng)的馬達(dá)加斯加發(fā)聲蟑螂在水下存活并行動(dòng)長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)。

這跟穿了一身外掛差不多，因?yàn)槿绻麤](méi)有這身裝備，蟑螂也就能在水下?lián)蝹€(gè)幾分鐘就會(huì)窒息過(guò)去。

陸生蟑螂被活生生改成水陸兩棲的機(jī)器生物了，我就說(shuō)海綿寶寶是“紀(jì)錄片”吧。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，所謂的“半機(jī)械蟑螂”，就是給蟑螂安裝一個(gè)背包一樣的電子控制器，然后通過(guò)輕微的電刺激，就能遙控它的行動(dòng)。準(zhǔn)備用來(lái)豐富災(zāi)后搜救手段，可以遙控它們?cè)诟M小的地段參與救援工作。

其實(shí)很多年前“遙控蟑螂”就開(kāi)始滿地亂跑了，但問(wèn)題就是以前的改造都是用在地面的，沒(méi)法下水。而現(xiàn)實(shí)中的受災(zāi)場(chǎng)景往往更復(fù)雜，有大量積水區(qū)域。所以為了彌補(bǔ)短板，研究團(tuán)隊(duì)才設(shè)計(jì)了這套潛水裝備。

所以這套潛水服什么樣，總不至于背著個(gè)氧氣瓶下水吧？

整套潛水服的核心部件有三個(gè)，一個(gè)防水的外殼，一個(gè)制氧機(jī)，還有四根負(fù)責(zé)輸氧的管子。其中外殼部分由3D打印制作，非常輕便，可以把蟑螂腹部像雨衣一樣密封包裹，既防水又不限制活動(dòng)。

此外蟑螂還需要攜帶一個(gè)負(fù)責(zé)接收操控信息的遙控背包，總重量在5到7g左右。馬達(dá)加斯加發(fā)聲蟑螂最大承重能力在15g，背著這套設(shè)備下水沒(méi)什么問(wèn)題。

怎么說(shuō)呢，蟑螂看起來(lái)像是穿了一個(gè)防雨睡袋。

那么這套設(shè)備是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的？遙控蟑螂并不是什么新手段，常用的就是用電刺激它。

通常來(lái)說(shuō)，在準(zhǔn)備階段會(huì)在蟑螂的一些部位植入電極，操控的時(shí)候就給它身上的“遙控背包”發(fā)送指令。也就是跑偏了就電一下，例如刺激觸角會(huì)讓它誤以為有障礙物然后變向，如果刺激尾須則會(huì)觸發(fā)逃跑反應(yīng)，讓它向前走。

被電來(lái)電去的蟑螂：我好像是撞鬼了。

能控制蟑螂后，就可以準(zhǔn)備在水下呼吸了。

制氧機(jī)在外殼末端的位置，里面放了一塊涂有二氧化錳的海綿，研究人員下水前會(huì)往制氧機(jī)里注入一定量雙氧水，這樣會(huì)與海綿里的二氧化錳粉末反應(yīng)，持續(xù)供氧。

蟑螂通過(guò)體側(cè)的氣門(mén)吸入空氣進(jìn)行呼吸，所以制氧機(jī)工作后，會(huì)有四根輸氧管負(fù)責(zé)把氧氣送到兩對(duì)氣門(mén)，就跟人穿上潛水服戴上氧氣面具差不多。

他們還根據(jù)蟑螂不同氣門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的氧氣輸送管道方案。例如閉合的氣門(mén)就用小管子直接插到位置，開(kāi)放結(jié)構(gòu)的氣門(mén)就設(shè)計(jì)了一個(gè)能包裹住的面罩。

對(duì)于防水質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)做了多種測(cè)試。例如在水里泡了30分鐘，來(lái)回彎曲，設(shè)備都沒(méi)漏水。還測(cè)試了防摔的程度，從1米的高度扔到水里，潛水服也沒(méi)有損壞。

蟑螂在穿戴好裝備后，能在水下50cm的深度活動(dòng)作業(yè)。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)或許這個(gè)深度比較淺，但相比它的體型，這確實(shí)算得上是一種“?！钡滋诫U(xiǎn)。

穿上裝備后蟑螂的行動(dòng)速度也不慢，只比陸地上受到輕微影響，甚至速度要快過(guò)一些厘米級(jí)的兩棲機(jī)器人。

不過(guò)3小時(shí)后，續(xù)航有點(diǎn)跟不上，倒不是氧氣不夠用，而是蟑螂跑累了。

而且蟑螂被電時(shí)間長(zhǎng)了之后，自己多少也麻木了，也就是說(shuō)操控的靈敏性會(huì)降低，這也算是半機(jī)械昆蟲(chóng)的傳統(tǒng)缺點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)的想法是把這樣的半機(jī)械蟑螂看成是一個(gè)“搜救平臺(tái)”，它們的負(fù)重能力不錯(cuò)，所以還有空間增加其他設(shè)備。像是攝像頭、氣體探測(cè)、輔助定位之類的裝備，根據(jù)環(huán)境需要什么換什么。

日常使用中，也可以負(fù)責(zé)管道檢測(cè)，這是我覺(jué)得比較靠譜的方向，因?yàn)轶朐疽矔?huì)在里面活動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)也搞了模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)，例如讓蟑螂探索有“毒”管道。畢竟都穿戴了制氧設(shè)備，用來(lái)“跑毒”應(yīng)該也沒(méi)問(wèn)題。他們?cè)诠艿览镝尫哦趸?，普通蟑螂進(jìn)去后幾秒就暈了，但穿著裝備的蟑螂不受影響，能輕松通關(guān)，穩(wěn)定維持呼吸和正常運(yùn)動(dòng)。

研究團(tuán)隊(duì)表示這套潛水服能夠提升半機(jī)械昆蟲(chóng)的搜救能力與范圍，同時(shí)也做出了比較科幻的想象，那就是希望未來(lái)有機(jī)會(huì)將其應(yīng)用到太空探索中，像是用于火星表面探測(cè)。

他們未來(lái)也可能會(huì)測(cè)試輻射、高溫、低溫等更極端的環(huán)境，向著賽博蟑螂宇航服的方向努力。

這劇情聽(tīng)著耳熟啊，多少有點(diǎn)期待后面蟑螂從火星重返地球的那天。當(dāng)然，航天機(jī)構(gòu)估計(jì)并不會(huì)支持將蟑螂送往火星這類計(jì)劃，因?yàn)檫@顯然存在污染外星環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

雖然登陸到火星的愿望多少有點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)，不過(guò)回顧過(guò)去，蟑螂在這個(gè)團(tuán)隊(duì)手上確實(shí)有點(diǎn)數(shù)碼寶貝的意思，進(jìn)化出了各種眼花繚亂的版本。

02：讓蟑螂像數(shù)碼寶貝一樣進(jìn)化

新加坡南洋理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)這項(xiàng)技術(shù)的源頭，還要從“賽博蟑螂愛(ài)好者”Hirotaka Sato說(shuō)起。在加入南洋理工大學(xué)之前，他就參與過(guò)這類“賽博昆蟲(chóng)”的研究，當(dāng)時(shí)研究的是遙控甲蟲(chóng)飛行項(xiàng)目。

后來(lái)2011年日本的大地震讓他對(duì)自己的研究有了新的想法，打定主意把自己的賽博昆蟲(chóng)用到救災(zāi)上。他想到在人力、搜救犬、機(jī)器人之外，可以讓體型更小的幫手在災(zāi)后廢墟的縫隙中深度探索，例如使用蟑螂這種頂級(jí)生存專家。

在此之后他正式加入南洋理工大學(xué)，2021年他與團(tuán)隊(duì)發(fā)表研究，展示了對(duì)馬達(dá)加斯加發(fā)聲蟑螂的控制與改裝。

團(tuán)隊(duì)可以遠(yuǎn)程控制蟑螂前后左右移動(dòng)，就如同在操控游戲里的角色。也可以讓蟑螂自主導(dǎo)航到目的地，另外還給蟑螂配置了紅外攝像頭，可以在1.5米內(nèi)識(shí)別人體。

后來(lái)Hirotaka Sato又與其他大學(xué)的專家一同參與了一項(xiàng)國(guó)際聯(lián)合研究項(xiàng)目，給賽博蟑螂增加了太陽(yáng)能充電的功能，貼上了僅有4微米厚度的太陽(yáng)能電池組件。

這個(gè)功能主要是給蟑螂的遙控背包充電，以前沒(méi)電了就要人工回收機(jī)械蟑螂，但如果能持續(xù)充電，那么就能增加賽博蟑螂的工作范圍和時(shí)長(zhǎng)。電池完全充滿后，整套控制系統(tǒng)可持續(xù)工作約兩小時(shí)，在陽(yáng)光下充電30分鐘就能繼續(xù)干活兩分鐘。

不過(guò)如果想要把電充滿，那需要等很久，接近16小時(shí)了。

去年就更離譜了，他們搞出了“蟑螂大軍”。以前的半機(jī)械蟑螂出鏡的時(shí)候，往往是單兵作戰(zhàn)，但后來(lái)他們更新了一個(gè)新功能，實(shí)現(xiàn)了20只機(jī)械蟑螂?yún)f(xié)同移動(dòng)。

以前是一只蟑螂來(lái)搜救，現(xiàn)在是一個(gè)蟑螂天團(tuán)來(lái)找人。一只領(lǐng)頭跑，其他蟑螂集體跟隨，看著比四散亂跑嚇人多了。

研究人員為此設(shè)計(jì)了一套算法，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是給20只蟑螂選出一只領(lǐng)隊(duì)，只有領(lǐng)隊(duì)知道目標(biāo)位置，跟隨者只知道周圍同伴的相對(duì)位置，并保持一定的密度，小隊(duì)的關(guān)系有點(diǎn)類似“導(dǎo)游”與“游客”。

等待救援的人看到這樣一群訓(xùn)練有素的機(jī)械蟑螂跑向自己，能繃得住的估計(jì)可以確診是繃帶轉(zhuǎn)世了。

以前機(jī)械蟑螂都是手動(dòng)改裝的，南洋理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)還把這套改裝過(guò)程，升級(jí)成了自動(dòng)生產(chǎn)線。

這套設(shè)備能用AI識(shí)別蟑螂身體，在蟑螂身上找到最佳的手術(shù)位置，然后機(jī)械臂精準(zhǔn)操作安裝所需零件，再把遙控背包固定到蟑螂身上，一套下來(lái)行云流水。改裝效率提升快多了，安裝一次只需要68秒。

另外為了適配機(jī)械臂，他們還修改了遙控蟑螂的方式。以往操控蟑螂都是刺激觸角或者尾須，但這些部位比較脆弱，機(jī)械臂容易造成損傷。后來(lái)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)刺激前胸與中胸之間的薄膜效果更好，所以設(shè)計(jì)了新的電極與放置位置。

這個(gè)改動(dòng)讓半機(jī)械蟑螂的轉(zhuǎn)向速度提升了5倍，最重要的是新方案首次實(shí)現(xiàn)了可控的減速，也就是不僅能從方向上控制蟑螂，行進(jìn)速度也可以調(diào)整控制了。

所以，前面說(shuō)了半天救援什么的，這又是一路進(jìn)化，這玩意真參與過(guò)救援行動(dòng)嗎？

2025年3月緬甸發(fā)生7.7級(jí)地震，新加坡救援隊(duì)還真派了10只半機(jī)械蟑螂去災(zāi)區(qū)試了試。不過(guò)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)幸存者，只能說(shuō)實(shí)地驗(yàn)證了一下可行性。

到了今年，蟑螂都已經(jīng)能潛水了，可以說(shuō)是又進(jìn)化了一步。同時(shí)研究團(tuán)隊(duì)指出，這種潛水服的概念不僅限于蟑螂，未來(lái)也可以應(yīng)用于蝗蟲(chóng)、甲蟲(chóng)等其他具有相似呼吸系統(tǒng)的陸生昆蟲(chóng)。看這架勢(shì)，是想讓不能下水的都下水試一試。

蟑螂：再打工下去，估計(jì)就是進(jìn)化成雷霆牛馬了。

說(shuō)起來(lái)，南洋理工大學(xué)在改裝蟑螂這條賽道上確實(shí)玩得花，但其實(shí)對(duì)動(dòng)物改造感興趣的探索者還有很多。

03：被改造的不只是蟑螂

科學(xué)家們著手鼓搗這些“賽博昆蟲(chóng)”也已經(jīng)有快30年的歷史了，例如最早的“半機(jī)械蟑螂”設(shè)計(jì)在1997年就出現(xiàn)了，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的團(tuán)隊(duì)更是在2012年就給蟑螂戴上“遙控背包”，并把這類設(shè)計(jì)定位到了地震等災(zāi)害后的搜救工作。

同時(shí)這些年來(lái)，被改造的也不只是蟑螂。

像是之前美國(guó)有一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)嘗試用蝗蟲(chóng)識(shí)別爆炸物，方式是通過(guò)讀取蝗蟲(chóng)大腦中的神經(jīng)信號(hào)，來(lái)識(shí)別它“嗅”到了什么。

還有北京理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)嘗試過(guò)遙控蜜蜂飛行，澳大利亞昆士蘭大學(xué)團(tuán)隊(duì)還搞過(guò)一種能夠遙控爬墻的半機(jī)械甲蟲(chóng)。

甚至不只有“賽博昆蟲(chóng)”，例如有團(tuán)隊(duì)把水母改造成半機(jī)械水母，能夠讓它的游泳速度提升數(shù)倍。這種機(jī)械飛升的感覺(jué)，確實(shí)有點(diǎn)賽博朋克了。

不過(guò)也有很多人好奇，為什么科學(xué)家會(huì)盯上這些動(dòng)物，直接用無(wú)人機(jī)、機(jī)器狗，微型機(jī)器人不好嗎？

其實(shí)這只是人們?yōu)榱死@開(kāi)技術(shù)瓶頸選擇了另一條探索路線。畢竟如果有些問(wèn)題在機(jī)器人身上難以解決，那不如試試?yán)@過(guò)工程難題，直接借用大自然的設(shè)計(jì)。

像是研發(fā)微型機(jī)器人，續(xù)航能力一直是個(gè)難題。而半機(jī)械昆蟲(chóng)往往有著天然優(yōu)勢(shì)，蟑螂可以自己走路，還能野外覓食，攜帶的電力用來(lái)控制它的方向就夠了，省事兒多了。半機(jī)械水母也是類似的情況，搭配一塊小電池，就能讓它在水里打工幾個(gè)月，這種續(xù)航能力換成同等大小的水下機(jī)器人就有點(diǎn)難了。

除此之外，半機(jī)械生物的運(yùn)動(dòng)能力、對(duì)地形的適應(yīng)能力也是強(qiáng)項(xiàng)。畢竟生物自帶經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年進(jìn)化的精密系統(tǒng)，直接幫人類省去模仿這個(gè)步驟。

當(dāng)然，也不是說(shuō)直接改造現(xiàn)有的生命就完美了，半機(jī)械生物也有自己的局限性。比如昆蟲(chóng)自己也很脆弱，壽命短，另外也沒(méi)有機(jī)器人那么標(biāo)準(zhǔn)化。所以兩者不是替代關(guān)系，而是互補(bǔ)各自的短板。

而且這些賽博生物從出道那天起，爭(zhēng)議就沒(méi)停過(guò)。

像是動(dòng)物保護(hù)機(jī)構(gòu)在2022年就抨擊過(guò)半機(jī)械化蟑螂的相關(guān)研究，他們認(rèn)為所有動(dòng)物，無(wú)論多么微小都值得同情。不應(yīng)該因?yàn)轶氡容^小，就失去倫理保護(hù)。

以前很多人覺(jué)得昆蟲(chóng)水母什么的，應(yīng)該沒(méi)什么痛覺(jué)或者意識(shí)，所以研究起來(lái)也沒(méi)什么心理負(fù)擔(dān)。但現(xiàn)在又有研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂會(huì)emo，螃蟹會(huì)焦慮，動(dòng)物的感知能力可能比我們想的要復(fù)雜。也就意味著這類把活體生物隨意機(jī)械化改造的路線，倫理爭(zhēng)議未來(lái)可能還會(huì)更大。

此外讓更多人感覺(jué)擔(dān)憂的是這些賽博生物被用在軍事化方面。

例如十多年前讓甲蟲(chóng)遙控起飛的項(xiàng)目，就是由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA資助的，目的自然是想用這種昆蟲(chóng)參與偵察活動(dòng)。而現(xiàn)在雖然大多數(shù)科研團(tuán)隊(duì)打算把半機(jī)械蟑螂用在救援領(lǐng)域，但也有公司已經(jīng)打算讓蟑螂“參軍”了。

德國(guó)公司SWARM Biotactics就在開(kāi)發(fā)軍用的半機(jī)械蟑螂集群，這些蟑螂信號(hào)特征很弱，可以用于隱蔽偵察。例如探索廢墟、地下工事等等。

按照這家公司的設(shè)想，這些蟑螂不用長(zhǎng)途奔襲遠(yuǎn)距離探查，它們只需要完成最后50米的小范圍探索就行。士兵只需要根據(jù)環(huán)境投放一批“機(jī)械蟑螂偵察兵”，就能獲取戰(zhàn)場(chǎng)的信息。和無(wú)人機(jī)相比，蟑螂的隱蔽性更強(qiáng)，還可以根據(jù)需求搭載各種探測(cè)裝備。

有意思的是，對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，這種“動(dòng)物間諜”的設(shè)想之前一直更像是用來(lái)惡搞的陰謀論段子。前幾年美國(guó)爆火的“Birds Aren't Real”就是年輕人用「所有小鳥(niǎo)都是政府的機(jī)器間諜」的離譜設(shè)定，反諷陰謀論文化。

以前聽(tīng)完只會(huì)覺(jué)得大家整了個(gè)好活兒，現(xiàn)在看還是太超前了。

畢竟今年俄羅斯一家公司真搞出了“生物無(wú)人機(jī)”項(xiàng)目，通過(guò)電刺激鴿子大腦，可以控制鴿子飛行方向。原本大家網(wǎng)上調(diào)侃的半機(jī)械鳥(niǎo)兒，這下真成了飛行“間諜”。

果然現(xiàn)實(shí)的進(jìn)展遠(yuǎn)比大家想象得還快，而且要荒誕得多。

回頭再看蟑螂，隨著科學(xué)家?guī)兔﹂_(kāi)掛，它們已經(jīng)超越原本的“六邊形戰(zhàn)士”，從頑強(qiáng)小強(qiáng)進(jìn)化成無(wú)敵小強(qiáng)了。

但也是因此，如果有一天在險(xiǎn)境中真爬進(jìn)來(lái)一群機(jī)械蟑螂，反而難以確定應(yīng)該把它們當(dāng)成救援部隊(duì)，還是來(lái)執(zhí)行其他任務(wù)的蟑螂部隊(duì)了。

不過(guò)人的本能大概也不會(huì)給出什么多余的思考空間，本來(lái)都已經(jīng)身處絕境，在你最絕望的時(shí)候，突然又看到一群蟑螂撲面而來(lái)，這時(shí)候哪怕剩下最后一口氣，大概也會(huì)玩命遠(yuǎn)離它們吧。