地震、龙卷风、空袭——世界各地无数生命不仅因灾难的直接影响而丧生，还因被困在残垣断壁中而失去生命。
搜救工作，无论是专业的还是业余的，本身就充满危险，因为挖掘废墟会带来二次坍塌和接触有害物质的风险。同时时间紧迫，受灾区域越大，搜救的效率和效果就越难保证。狗可以嗅出人来，但与广阔的灾区相比，这些特种犬往往非常稀少。
新加坡和日本的一组科学家认为，他们有一个相当规避的工具可以为搜救工作提供帮助：一群赛博格蟑螂。这项研究发表在《自然-通讯》杂志上。
开发赛博格昆虫
在过去的二十年里，研究人员一直在开发技术，允许他们通过植入其神经系统的设备远程控制活体昆虫。早期工作开发了遥控飞行的甲虫（Mecynorrhina torquata），并迅速扩展到包括马达加斯加嘶嘶蟑螂（Gromphadorhina portentosa）。
南洋理工大学教授佐藤博隆（Hirotaka Sato）长期以来一直领导这项工作，他说：“我与救援队沟通后发现，他们急需能够穿越瓦砾中的狭小缝隙来定位被困在灾难中的人类的昆虫大小的车辆。”
2025年初，佐藤的团队宣布了一项将这项技术推向实际应用又近一步的突破：一种新的算法，可用于部署一群昆虫，使其能够导航未知的地形并识别人类的位置。
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遥控昆虫
如何制作赛博格蟑螂？研究人员说，这个过程只需要15到20分钟。当昆虫被二氧化碳麻醉时，将一根超薄的银线插入每个尾须——尾部的感觉附属物（想象一下蠼螋或蟋蟀的尾部）——以及每个触角和一个切入其腹部第二节的小孔。这些电极连接到一个固定在其背部、边长1.5厘米的微型背包。
通过腹部和一根触角发送电流，可以发出信号让蟑螂向相反方向转弯。通过尾须发送的类似信号表明它将加速。只需不到一秒的刺激即可引发这种反应。
与微型机器人相比，这些活体赛博格具有许多优势。它们更节能，由自身的代谢供能，而不是像机器那样需要电池组。蟑螂以坚韧著称，这种蟑螂即使没有食物或水也能生存至少一周，甚至更长（别担心：这些赛博格靠胡萝卜和苹果的饮食喂养得很好）。在穿越崎岖地形方面，蟑螂不需要被编程来移动过、绕过或穿过它路径上的障碍物。
佐藤解释说：“尽管机器人技术已经发展了几十年，但由于运动的高功耗和结构的脆弱性，微型车辆仍然不切实际。”“为了解决这个挑战，我们开发了使用活体昆虫作为平台——赛博格昆虫——的概念。”
赛博格搜救
将单个蟑螂像遥控车一样送入瓦砾中，对搜救队来说可能很有帮助，但当部署更大规模的群体来覆盖更多区域时，赛博格的潜在影响会成倍增加。
为了开发赛博格的群体导航能力，佐藤的团队与大阪大学的直木直樹（Naoki Wakamiya）和广岛大学的小仓正树（Masaki Ogura）合作，他们都是群体控制算法领域的顶尖专家，这是日本国家研究项目 MOONSHOT 的一部分。
借鉴社会昆虫行为来启发算法的概念可以追溯到30多年前，最初应用于软件代理而非实体机器人。
比利时科学研究基金会（Fonds de la Recherche Scientifique）的研究主任、自由布鲁塞尔大学人工智能研究实验室（IRIDIA）的联合主任Marco Dorgio说：“总的来说，你不能说昆虫是‘被编程’的，但进化的结果是它们擅长做能最大化其繁殖概率的事情。”他没有参与这项研究。
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控制群体
在新系统中，研究人员将群体中的一个赛博格指定为领导者，其余的指定为跟随者。这为群体提供了大致方向，同时允许个体在崎岖的地形中选择自己的路径。每个赛博格都能检测到其最近的邻居和领导者的位置，而只有领导者知道群体的目的地。
这个群体的好处远大于个体之和。由于昆虫在群体中可以自由移动，它们会自然避开导致其他昆虫减速的障碍物，而且它们不会堆积在一起。它们甚至可以互相帮助摆脱困境，或者将翻倒的同伴扶正——昆虫会本能地抓住路过的同伴来纠正自己。
研究人员报告说，该系统还将引导蟑螂的需要减少了50%。在群体中自由移动的时间是有意义的，这减少了控制背包所需的电池电量，并降低了对信号产生习惯性的可能性。
研究人员正在继续完善他们的群体导航算法和控制系统。他们希望他们的蟑螂救援队能尽快从实验室爬出来，进入灾区，帮助应急响应人员比以往任何时候都更快、更有效地在废墟中找到幸存者。
文章来源
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路透社。在废墟中搜寻生命
自然-通讯。赛博格昆虫在未知受阻软质地形中的群体导航
Blue Zoo。嘶嘶蟑螂
