在一些科幻史上最具影响力的故事中，艾萨克·阿西莫夫提出了三定律，其中第一条是“机器人不得伤害人类，或因不作为而使人类受到伤害”。后来他补充了一条定律，即机器人也必须保护整个人类。
从一些最近的机器人创作来看，或许是时候再增加一条定律了：“机器人不得损害环境。既然如此，它们不妨开始着手修复这个地方。”
最近，研究人员创造了一支小型机器人军队，它们与科学家并肩工作，更好地管理地球。它们正在帮助生物学家检测毒素，探索偏远环境，并了解濒危物种。它们承担着我们这些软弱的碳基生命无法企及、危险或者仅仅是无聊的工作。
一只雄性沙丘之雀在女机器人的注视下展示，它沿着铁路般的轨道缓慢移动。| 图片由Neil Losin提供
秘密特工女机器人
在艾萨克·阿西莫夫的短篇小说《——你可得留意他》中，工程师们试图通过制造看起来像鸟类和昆虫的机器人来让人们适应机器人，这些机器人还能检测和纠正生态问题。
三十七年后，阿西莫夫看起来像诺查丹玛斯。
加州大学戴维斯分校的生态学家Gail Patricelli正引领着机器人革命。她研究沙丘之雀，这种原产于美国西部的鸟类看起来像微型火鸡，并且有着古怪的爱情生活。雄性通过鼓起胸部白色绒毛中的两个黄色气囊来吸引雌性，气囊的充放气会发出奇怪的噗噗声。同时，它会在一群雌性沙丘之雀面前 strut。如果它的 strut、充气和鸣叫足够令人印象深刻，一只雌性就会走近它——在更多的 strut、充气和鸣叫之后——与它交配。
沙丘之雀的数量正在减少，科学家们认为（除了栖息地丧失之外），问题可能在于其原产地美国西部地区天然气开发产生的噪音污染干扰了成功的交配。Patricelli着手测量沙丘之雀如何利用噪音进行交配展示：如果背景噪音掩盖了叫声，沙丘之雀的交配会减少吗？为了找出答案，她需要设身处地为雌性沙丘之雀着想（可以说），记录它们在雄性展示时听到的和看到的。于是她制造了世界上第一个沙丘之雀女机器人。
这个机器人是一个金属框架，上面覆盖着一只真正的沙丘之雀的皮毛。Patricelli说，这是“艺术品、工艺品、工程学和动物标本制作的结合”。她指示女机器人观察雄性的展示，并利用其内置的麦克风和摄像机来测量声音的作用。“我们可以基本上进入雌性的‘头脑’，”她说。如果噪音污染造成了问题，Patricelli和她的团队计划与当地的保护机构合作，减轻其影响。
其他研究人员还创造了功能性的机器人牛头鸟、火鸡雏鸟，甚至是蜜蜂和蟑螂。
Patricelli说：“这样做越来越容易了。我们使用的大部分零件都可以在网上买到。如果你决定对动物行为感兴趣，并想制造一个模型，你可以坐下来用Lego Mindstorms来完成。”
圣路易斯动物园在其水禽巢穴中使用三种不同尺寸的遥测蛋（图中未展示其伪装涂料）。| 图片由圣路易斯动物园Karen Bauman提供
机器人蛋连母亲都能骗过
以静止动物形式存在的被动式机器人可能不如覆盖在机器人框架上的鸟皮那样引人注目，但它们同样擅长监控环境——而且明显不那么讨厌。
例如，加拿大卡尔加里动物园正在使用计算机化的蛋来试图拯救极度濒危的白鹤。动物园的保护研究项目协调员Tian Everest说，如今所有活着的白鹤都是20世纪30年代仅存16只鹤的后代*。“每只白鹤的蛋都极其宝贵，”她说。“白鹤之所以至今仍存在，很大程度上得益于圈养繁殖计划。而在圈养繁殖的各个阶段中，孵化是最不为人所知的环节之一。”
Everest和其他生物学家通过在母鹤产卵后立即将其蛋从巢中取出，来提高出生率。母鹤以为自己的蛋消失了，就会继续产下多达六个蛋，而不是只有一个。这些被“绑架”的蛋在鸟舍中人工孵化，之后这些鸟类会跟随超轻型飞机而不是它们的父母来学习迁徙。生物学家注意到，由父母（甚至是由寄养的沙丘鹤父母）照看的蛋比孵化器中的蛋孵化得更成功。
“我们正在利用这些（遥测）蛋来教我们鹤是如何孵化它们的蛋的，这样我们就可以在孵化器中模仿（这个过程），”Everest说。这些大小和颜色都与白鹤蛋一模一样的遥测蛋，会持续测量周围的温度和湿度，记录亲鸟翻蛋的频率，并使用光传感器来检测是否有人在孵蛋。
国家动物园使用类似的遥测蛋来潜入科里鸨和火烈鸟的巢穴，而圣路易斯动物园则用它们来监测濒危水禽和洪堡企鹅。
蛋并不是唯一存在的机器人生物监测器。南卡罗来纳大学的Brian Helmuth将温度计藏在贻贝壳中，研究全球变暖如何影响沿海无脊椎动物。这些机器人贻贝会感知动物的壳如何与阳光、风和潮水相互作用，从而确定其体温——这是普通温度计无法捕捉到的细微之处。
*更正，2007年9月12日：文章原将“祖先”误写为“后代”。
新的狗狗零食：有毒化学物质
纽约大学的Natalie Jeremijenko带领学生团队制造了机器人狗，用于嗅探化学污染物。每个学生都会选择一款市售的机器人狗，如孩之宝的iDog或索尼已停产的Aibo，并对其进行定制，以检测特定的有毒化学物质。课程中，学生们会编程让这些机器人狗成群工作。当被释放到某处时，它们会相互通信并比较信号。气味最浓的狗会成为临时的领头犬，直到另一只狗闻到更强的气味。这个过程会一直持续，直到机器人狗找到它们正在嗅探的任何有毒化学物质浓度最高的地方。
Jeremijenko说，这个项目的优点不仅在于它能追踪有毒物质，还在于它能激发人们对有毒废物检测和清理的兴趣。“孩子们自己也很享受这些狗狗的表演，”她说。“当它们达到一定的（化学污染）水平时，它们就会坐下。或者它们会唱国歌。或者它们会倒下装死。”看到这些机器狗嗅探有毒化学物质，有助于学生们理解并向社区解释有毒废物的分布。
Jeremijenko已经在亚利桑那州、都柏林和纽约布朗克斯等不同地区培育了10群机器人狗。目前她正在开发一个课程，帮助教育工作者将这些化学物质追踪犬推广到世界各地的教室。
其他研究人员已将类似的机器人，以龙虾和七鳃鳗的形式，放置在海底，Jeremijenko希望很快会有更多种类的机器人以跳跃、滑行和攀爬的方式进入环境。
机器人不会眨眼
有时，生物学家只需要一双观察天空的眼睛。我们人类作为监视者并不完美，容易分心，尤其是在被淹没、被炎热的南方阳光烘烤或被毒蛇叮咬时。机器人对这些人类的弱点具有抵抗力，因此它们非常适合仔细观察阿肯色州的一片沼泽地，那里可能在2005年出现过一只人们认为已灭绝数十年的白冠啄木鸟。“机器人不会眨眼，”加州大学伯克利分校的工程师Ken Goldberg说。
在听到关于白冠啄木鸟在臭名昭著的沼泽地出现的报告后，Goldberg联系了康奈尔大学的生物学家并提出帮助。他和德州农工大学的计算机科学家Dezhen Song共同开发了一个自主相机，用于监视天空。一对相机持续录制沼泽地的视频，并能区分鸟类与飞机、飘落的树叶和风中摇曳的树木。它们会存储鸟类的图像，每月派一名研究人员乘独木舟外出收集数据。最终，这些相机将能够以电子方式将数据发送回去。
自去年10月设置以来，该系统尚未找到目标。但鸟类学家怀疑，啄木鸟极度胆小的习性使其数十年来一直隐匿踪迹，所以这个机器人可能比相对嘈杂且不耐烦的科学家有更好的机会。
Goldberg和Song希望很快就能设置相机来记录阿拉斯加的灰熊、卢旺达的大猩猩和中国的巨型熊猫。
