昆蟲部隊

2012年3月，美國克拉克森大學（Clarkson University）尤金.卡茨教授的新發明為解決人工智能昆蟲項目中昆蟲攜帶電子裝備的供電難題提供了最新的解決方案，他發現了一種在蝸牛體內植入發電裝置的有效途徑。

人工智能昆蟲項目起源于一個異想天開的設想：由昆蟲代替士兵執行危險的前線戰地任務。這一設想得到許多國家國防部門的響應，他們或出資資助，或組建研究團隊專攻人工智能昆蟲參戰項目。以美國為例，為人工智能昆蟲提供資助的機構包括美國國防部、美國海洋研究局、美國國防降險署，以及美國國防部高級研究計劃局等；澳大利亞國防部則組織了國防科學與技術組織的科學家進行研究。

軍隊征用動物進行作戰始于冷戰時期，美國和前蘇聯都曾訓練海豚、海獅等大型哺乳動物用于水下短兵相接的戰斗，這些動物的水下活動能力靈活，不容易被發現。軍方需要訓練它們識別敵我身份，使用簡單的兇器，如匕首等。

現代化戰爭，各國軍方除了發展完備的偵查系統、提高精準打擊力度，更是致力于減少士兵直接參與短兵相接式作戰、進入危險領域的幾率。尋找士兵的代替者成為擴充武器庫的重要議題。

戰場、恐怖襲擊現場、犯罪現場要求替代者擁有良好的隱藏性和可控性，昆蟲成為各國軍方青睞的對象。和機器人相比，這些昆蟲已經擁有獨立活動能力和生態系統，發動攻擊前，這些昆蟲能消失在環境中，不被敵方辨識。更重要的是，入選的昆蟲或多或少擁有入天遁地的獨門絕技，因此，昆蟲士兵以常見昆蟲為主，且體型較小，各自具備高度發達的嗅覺、視覺、飛行能力等，足以讓軍方只需要對這些能力加以利用即可。

嗅覺系統出眾的昆蟲被軍方編入偵查兵行列，例如蜜蜂、黃蜂、天蛾。這些昆蟲的嗅覺系統完全可以媲美優秀的嗅彈犬。不過，在昆蟲偵察兵投入戰斗前，軍方先要建立人類與昆蟲之間的信息交流渠道：建立條件反射以及腦部掃描系統。美國俄亥俄州州立大學昆蟲學家凱文.戴利嘗試將炸彈的氣味與天蛾的食物聯系起來，反復訓練天蛾直至天蛾建立炸彈與攝取食物動作的條件放射，人們只需要觀察天蛾的反應便可得知其偵查結果。另一方面，俄羅斯研究人員則在天蛾腦部設置電極，通過觀察在不同的氣味中，天蛾腦部的電流變化從而確定是否存在炸彈。跳蚤以其身形小的特點被編入竊聽組，研究人員希望能將微型電子聲音傳輸設備植入跳蚤體內。

以喀麥隆大甲蟲和蟑螂為代表的甲蟲類昆蟲則在搭載炸彈、微型照相機等“重型裝備”方面有得天獨厚的優勢。喀麥隆大甲蟲的優勢在于身長，可達20厘米，可謂昆蟲界的航母，能夠搭載芯片，以及負載安裝照相設備、GPS設備或微型武器等裝備。蟑螂當屬軍方最受歡迎的昆蟲，蟑螂體格強健，擁有耐高溫、耐干燥，以及無孔不入的潛行能力、強有力的消化能力，這些特點使蟑螂肩負起潛入敵方司令部、運輸微型炸彈的使命，此外它被寄予另一項使命，即在危急時刻吃掉敵方投放的昆蟲士兵。

如何控制昆蟲完成人類的命令，是組建昆蟲部隊最大的挑戰。理想情況下，控制昆蟲行動至少需要三個裝置：發電設備、接收器、傳輸器。其中挑戰最大的裝置在于發電裝置，發電裝置必須植入昆蟲體內，倘若使用外接電源，電線的長度將限制昆蟲的活動范圍，蒼蠅轟炸機身后的電線不僅會暴露目標，一旦對方切斷電線，攻擊行動將無功而返。接收器和傳輸器等裝備可以固定在體外，昆蟲體內空間有限，況且不少裝置偵查裝備必須設置在體外，例如GPS、微型攝像頭、微型炸彈等，這些外部裝置都需要電力供給。

動物植入式發電裝置研究已經有20多年的歷史，過去的成功案例主要來自于生物醫學實驗室中的兔子、老鼠等哺乳動物，研究人員利用它們血液循環中的葡萄糖為植入式電視提供能量，而鮮有實驗能在昆蟲身上找到或者植入穩定的電流。作為替代，研究人員將電極插入昆蟲體內，并將電極與外部電流相連接，這樣做的問題在于昆蟲不能自由活動。

尤金.卡茨和他的研究團隊在蝸牛身上找到了穩定的電流。卡茨教授將被生物酶包裹的電極插入蝸牛殼與蝸牛身體之間的部位，當蝸牛身體內產生葡萄糖，電極上的酶將與葡萄糖發生化學反應，分解葡萄糖從而產生電流。

“這個電流十分細微，不能與1.5V的電池相比較，”卡茨教授告訴本刊，“電壓僅為0.5V，由于電極表面的酶和蝸牛自身消耗大量葡萄糖，蝸牛體內葡萄糖含量顯著下降，研究人員發現這股電流的電壓和電流仍在下降。”由于蝸牛需要幾分鐘時間生產足夠的葡萄糖，重新啟動發電反應，電流無法連貫地釋放，因此，卡茨教授將蝸牛體內產生的電流儲存在植入式電池電容器中，再由電容器釋放電流供外部裝置使用。

昆蟲體內產生的葡萄糖究竟能否支撐其自身和發電裝置的運作？目前的實驗結果并不樂觀。美國凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）丹尼爾.施謝森博士同樣使用葡萄糖作為生物燃料，發現當蟑螂充當發電站時，它活動能力幾乎為零，當研究人員移除發電裝置，它的活動能力馬上恢復如初。巴茨教授坦言：“目前，我們僅僅做到了如何產生電流。優化酶反應程序是下一階段改進生物燃料的重點之一，我們也將尋找代替葡萄糖的生物燃料，并且嘗試適用納米材料、巴克紙作為電極材料。”

雖然人工智能昆蟲仍處于實驗研究階段，但不少商業機構已經覬覦昆蟲背后蘊藏的商機。卡茨教授在《美國化學學會期刊》發表的論文《蝸牛體內植入式電池的運行》（Implanted Biofuel Cell Operating in a Living Snail）末尾，樂觀地預計自己的實驗將為生物電池發電研究作出探索，這項技術將啟發“生物科技研究人員從活生生的動物身上尋找生物燃料電池”。

美國一家名為Inscentinel的生物技術公司瞄準民用安檢市場，例如機場、博物館、政府辦公樓等對安全檢查有特殊需求的機構，計劃用5年時間規模化生產反恐蜜蜂。但Inscentinel公司需要在市場推廣上下工夫，畢竟不少人對蜜蜂、飛蛾存在天生的恐懼感和壓迫感。

雖然人工智能昆蟲還沒有真正進入軍用或民用市場，但關于人工智能昆蟲的使用范圍的討論已經出現：究竟搭載人工智能系統的蟑螂是否能夠在寵物商店販賣，還是應該存放于武器庫？軍隊和國防需求是促使昆蟲智能化的最主要動力，但沒有人能保證恐怖分子不會反其道而行之。雖然法律可以禁止生產商在民用智能昆蟲中裝載殺傷性武器，但昆蟲非一般的超能力和簡單方便的智能操作系統大大方便了恐怖分子實施犯罪，而增加了警方偵破難度。警方必須首先確定犯罪行為是恐怖分子的意圖，而不是昆蟲自身的行為；其次，證據收集工作將面臨挑戰，蟑螂、蒼蠅早就被燒得尸骨無存、無跡可尋了。（文/彭懌湄插圖/小丹）