靈感引力場(chǎng)

你一定看過(guò)邪惡科學(xué)家通過(guò)改造昆蟲(chóng)或者其他動(dòng)物來(lái)達(dá)成自己惡劣企圖的科幻故事。但是，如果這些昆蟲(chóng)能夠發(fā)揮它們種群數(shù)量大、適應(yīng)能力強(qiáng)、個(gè)體體型小的優(yōu)勢(shì)，用于對(duì)人類更有益處的領(lǐng)域多好！在深空探索中，人類生存面臨的棘手問(wèn)題之一便是氧氣。如果能夠在異星就地取材制造氧氣呢？能夠超長(zhǎng)“續(xù)航”的人類一定能走得更遠(yuǎn)吧。

“賽博”蟑螂

馬達(dá)加斯加蟑螂是一種大型蜚蠊，成年后最長(zhǎng)能長(zhǎng)到六厘米，運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，有“攀爬好手”之名?？茖W(xué)家從它們的“偉岸”身姿上，看到了它們“進(jìn)化”成半機(jī)械昆蟲(chóng)的潛力。日本理研先鋒研究中心（CPR）研究人員福田健次郎帶領(lǐng)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種可遠(yuǎn)程控制的半機(jī)械蟑螂系統(tǒng)，該系統(tǒng)配備了微型無(wú)線控制模塊，可通過(guò)太陽(yáng)能電池供電。盡管有機(jī)械裝置，但超薄的電子設(shè)備和柔性材料能夠允許昆蟲(chóng)自由移動(dòng)。

半機(jī)械蟑螂系統(tǒng)使用了專門設(shè)計(jì)的比人類頭發(fā)細(xì)17倍的背包模塊，該模塊以蟑螂的身體為模型：無(wú)線腿部控制模塊和鋰聚合物電池被連接到昆蟲(chóng)的后背，專門研制的超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池組件則安裝在腹部。該背包由彈性聚合物3D打印，因此能與蟑螂的彎曲表面完美貼合，使剛性電子設(shè)備能夠穩(wěn)定地安裝在胸部一個(gè)多月，且不影響蟑螂的自由活動(dòng)。

目前，該系統(tǒng)主要通過(guò)無(wú)線系統(tǒng)來(lái)引導(dǎo)蟑螂的行動(dòng)。研究人員計(jì)劃通過(guò)增加集成傳感器和攝像頭等其他所需設(shè)備，將類似的“賽博”甲蟲(chóng)和蟬等半機(jī)械昆蟲(chóng)應(yīng)用到城市救援、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

（據(jù)《自然》子刊《npj-柔性電子》2022.09.05）

靈光一現(xiàn)：葉永烈先生曾創(chuàng)作過(guò)一篇科幻小說(shuō)，講述人類在昆蟲(chóng)體內(nèi)植入遠(yuǎn)程遙控裝置，操縱昆蟲(chóng)來(lái)竊取機(jī)密。不過(guò)既然能夠操縱昆蟲(chóng)，那我們的想象不妨再大膽一些。昆蟲(chóng)的體型小、數(shù)量大，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)后救援等領(lǐng)域擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，甚至在深空旅行中，昆蟲(chóng)也能夠成為人類的優(yōu)良幫手。到那時(shí)，大衛(wèi)·布林筆下的《提升之戰(zhàn)》也許能夠成為現(xiàn)實(shí)。

人工制氧

美國(guó)航空航天局“毅力號(hào)”搭載的“火星氧元素原位資源利用實(shí)驗(yàn)”（MOXIE）是首個(gè)利用其他行星的物質(zhì)取代地球運(yùn)輸，為太空任務(wù)提供資源的項(xiàng)目。研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)了MOXIE的工作成果，并構(gòu)想了其未來(lái)的升級(jí)方向。

MOXIE通過(guò)電化學(xué)的方式，將富含二氧化碳的火星空氣分解成氧離子和一氧化碳，再將氧離子分離后組合成可呼吸的氧氣。去年二月至年底，MOXIE已在火星的不同季節(jié)和每日的不同時(shí)間完成了七次實(shí)驗(yàn)，均達(dá)到每小時(shí)六克的制氧目標(biāo)，這相當(dāng)于地球上一棵樹(shù)的制氧速度。MOXIE很小，只有烤面包機(jī)那么大。一個(gè)大型MOXIE將容納更多的單元且可以連續(xù)運(yùn)行。

如果在人類登火之前就把MOXIE送往火星，它將會(huì)以數(shù)百棵樹(shù)的速度制造氧氣，這既可為宇航員儲(chǔ)存足夠的氧氣，維持他們的生命，也可以為火箭提供燃料，從而讓宇航員順利返回地球。目前，MOXIE穩(wěn)定的氧氣輸出已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“持續(xù)制氧”構(gòu)想的第一步。

（據(jù)《科學(xué)·進(jìn)展》2022.08.31）

靈光一現(xiàn)：人類離開(kāi)“搖籃”是為了可持續(xù)和更好的生存，在實(shí)現(xiàn)這個(gè)大目標(biāo)的過(guò)程中，科學(xué)家們首先要解決的是宇航員的生存問(wèn)題。而氧氣，很顯然是重中之重。不僅僅是人類，屆時(shí)，陪伴我們征服星空的地球生物伙伴們同樣也離不開(kāi)氧氣。如果利用火星的氧元素轉(zhuǎn)化生成氧氣能夠?qū)崿F(xiàn)，人類離定居火星，甚至邁向更遠(yuǎn)深空的目標(biāo)就更近了一步。