图片来源:Disney | Marvel Entertainment 在漫威电影《蚁人》中,保罗·路德饰演的角色穿上超级英雄服装后,获得了缩小到昆虫大小的能力,可以渗透最严密的安保系统。尽管身材矮小,他却能以人类的力量击打和扔飞体型正常的人类对手。他甚至能指挥蚂蚁群为他效力。《蚁人》的战服技术或许代表了一种漫画式的幻想,但纵观人类历史,许多现实中的军队都曾试图利用昆虫的力量。据怀俄明大学自然科学与人文学教授杰夫·洛克伍德介绍,军事指挥官历史上曾利用昆虫直接攻击敌方士兵、摧毁农作物和其他食物供应,以及作为致命传染病的传播媒介。在他的著作《六足士兵:用昆虫作为战争武器》中,洛克伍德列举了昆虫在古代和现代战争中的许多类似用途。他还探讨了未来通过人类操作员直接控制仿生昆虫的可能性。在这些年来将昆虫作为武器的实验中,没有人开发出能够创造出拥有超乎寻常力量的、昆虫大小的士兵的技术。尽管如此,洛克伍德表示,《蚁人》的超级英雄幻想确实建立在一些微小的科学事实之上。“《蚁人》的有趣之处在于,它有一个大致正确的切入点;小东西相对于其体型来说比大东西更强壮,”洛克伍德说。“从某种意义上说,我认为这正是这个角色之所以能成功的关键,因为它具有这种似是而非的可信度。”
蚁人力量的秘密
蚁人尽管体型小却拥有巨大力量的想法,灵感来源于蚂蚁的真实力量。保守估计,蚂蚁可以携带相当于其自身体重10到50倍的物体。蚂蚁的单个身体部位可能承受更大的压力;2014年,俄亥俄州立大学的研究人员的一项研究发现,一只普通田野蚂蚁的颈部关节可以承受相当于其自身体重3400到5000倍的力。《蚁人》电影抓住了这一惊人的事实,并在此基础上推测,这位超级英雄在缩小尺寸后仍然能保持其人类的力量。正如一个角色所描述的那样,微小的蚁人可以将他全部的人类力量集中到子弹的表面积上。其结果看起来几乎是超人的力量。https://www.youtube.com/watch?v=pWdKf3MneyI 蚂蚁之所以拥有相对于其体型而言相对较大的承重能力,并非因为它们有什么超能力。事实上,与人类和大型动物相比,它们的肌肉相对于体型来说更厚实。洛克伍德解释说,随着生物体体型的增大,其肌肉的厚度或横截面积(力量)增长的速度无法跟上其肌肉质量(重量)的增长速度。这意味着像人类这样体型较大的生物,必须使用更多的肌肉力量来支撑自身的重量。相比之下,蚂蚁可以利用其微小力量的更大一部分来举起外部物体。但这并不意味着蚂蚁在与人类力量的正面较量中客观上是强大的,任何踩死过蚂蚁的人都应该知道这一点。所以为了超级英雄的缘故,我们必须假设“蚁人”在缩小尺寸时以某种方式保持了其人类的力量。(关于蚁人战服的更多科学解释,请参阅《Nerdist》对加州理工学院量子物理学家斯皮罗斯·米查利基斯的采访,他曾为《蚁人》的物理学提供咨询。)洛克伍德还指出,缩小尺寸可能也给蚁人带来劣势。小型生物相对于其体型体积来说,表面积较大,这意味着它们面临着通过呼吸、皮肤表面蒸发和排泄物迅速流失体内水分的挑战。昆虫通过覆盖蜡质外层来密封身体,并将氮代谢废物转化为固体形式而不是尿液,从而进化出应对这一问题的方法。但洛克伍德说,除非蚁人战服能够通过防止水分流失来保护他,否则像一个微小的人类,他可能会在几小时内因缺水而死亡。
真正的六足士兵
历史上,昆虫在战场上并不需要超强的力量就能发挥作用。蜜蜂、黄蜂和其他有毒刺昆虫无需蛮力就能造成巨大的痛苦。据说古罗马人曾使用投石器将装有这些有毒刺昆虫的蜂巢扔向敌人,充当“寻肉导弹”。战士国王一直到中世纪甚至更晚的时期,都继续将有毒刺昆虫用作此类武器。昆虫也被考虑用于摧毁敌方粮食供应,如农作物或牲畜。第二次世界大战期间,纳粹德国开发了一种生物战计划,旨在通过大规模释放马铃薯甲虫来攻击英国的马铃薯作物。1997年,古巴指控美国向古巴马铃薯种植园散播一种名为“palmi 烟蓟”的食作物昆虫。洛克伍德说,这些指控源于一个“可疑事件”,但随后的调查并未发现“确凿证据”。

图片来源:明尼苏达大学昆虫学系 昆虫在战争中最致命的应用涉及其传播传染病的能力。洛克伍德指出,许多昆虫可以作为动物宿主来携带某些疾病,相当于“带有微生物弹头的病原体导弹”。这种战争中最臭名昭著和最具破坏性的应用之一发生在第二次世界大战期间,由731部队实施,这是日本帝国陆军的一个生物和化学战部队。731部队在日本侵华期间,向中国城市投放了携带鼠疫的跳蚤和霍乱病传播的苍蝇。日本帝国军队甚至研制了一种同时携带苍蝇和霍乱病原体泥浆的炸弹。战机将这些霍乱炸弹和跳蚤容器投放到中国城市和乡村。据估计,由此类生物战造成的中国死亡人数约为40万人,尽管有些估计数字更高。(战后,美国军方赦免了一些进行日本帝国生物战实验的日本研究人员的起诉,以获取他们的知识。)洛克伍德说:“如果你利用昆虫,病原体就会受到昆虫身体的保护,通常会在昆虫组织内得到放大,而你得到的则是一枚通常会搜寻人类的导弹。它会将病原体直接送到目标。”冷战期间,美国军方还在马里兰州的德特里克堡资助了昆虫驱动的生物战研究。这些研究甚至发展出了大规模生产和携带传播疾病昆虫的弹头的方法,以及进行过几次此类昆虫的空投试验。尽管朝鲜和中国官员指控美国在朝鲜战争中使用昆虫传播疾病,但支持这些说法的历史证据却乏善可陈。
驾驭蚂蚁群
历史上在军事上使用的真实昆虫是人类无意识的工具。但观看《蚁人》令人着迷的部分原因在于,这位超级英雄并非孤军奋战。他得到了一个由多个物种组成的、高度服从的蚂蚁群的帮助,作为他的伙伴。电影解释了这种能力,暗示蚁人佩戴了一个耳戴式设备,可以让他通过电磁波与蚂蚁进行某种程度的交流。此前,漫画书中描述蚁人的头盔允许这位超级英雄通过精神或电波与蚂蚁进行心灵感应交流。洛克伍德说,有一些证据表明,电磁场会影响像君主蝶这样的迁徙昆虫的定向。但蚂蚁主要依靠称为信息素的化学物质相互交流,并为其他蚂蚁铺设路径。蚂蚁还可以通过声音和触碰进行交流。尽管如此,洛克伍德理解为什么蚁人的创作者在超级英雄首次出现在20世纪60年代时可能会选择心灵感应交流的想法。“在人们弄清楚它们如何使用信息素和化学交流之前,[蚂蚁]似乎很有可能具有心灵感应能力,”洛克伍德说。

图片来源:Disney | Marvel Entertainment 近年来,人类研究人员通过制造仿生昆虫,更直接地控制昆虫。2006年,美国国防部高级研究计划局(DARPA)发布了一项名为“混合昆虫”的项目,该项目旨在制造可以通过“电子遥控”或GPS控制的昆虫。这导致了北卡罗来纳州立大学实验室在2012年展示了遥控蟑螂。今年,加州大学伯克利分校和新加坡南洋理工大学的研究人员展示了他们如何通过刺激飞行肌肉来远程操控飞行仿生甲虫。如果此类研究继续下去,仿生昆虫可能在未来的战场上扮演角色。但洛克伍德认为,昆虫作为微型机器人(可爬行、游泳或飞行)的仿生设计模型,将提供最大的回报。“昆虫的主要价值之一在于它们在尺寸和运动方面的巨大多样性,”洛克伍德说。“非常小的机器人很可能是未来研究中最有前景的方向,而不是仿生昆虫。”














