于梅君
主笔、视频制作：于梅君
瓦砾中，一只蟑螂沿着钢筋缝隙爬行，搜寻生命迹象……日前，缅甸发生7.9级强震后，新加坡救援队携带的10只半机械蟑螂，在废墟中展开人类历史上首次昆虫混合机器人实战救援，标志着生物混合机器人从实验室走向灾害救援一线。
“小强”救援队集结，突破搜救犬“禁区”
3月28日，缅甸遭遇强震，新加坡救援队携带了一支特殊小队——10只背着特制相机包的“半机械蟑螂”，首次投入实战救灾。
这次参与救援的蟑螂是马达加斯加发声蟑螂，体长大约6厘米，和一般蟑螂不同，它们没有翅膀、不会飞，能发出嘶嘶声，是少数能主动发声的昆虫之一。
每只参与救灾的蟑螂，都背着一个指甲盖大小、仅2.3克重的背包，变身为半机械蟑螂。
微型“背包”采用柔性电路板与可降解材料，背包内置红外摄像头和温度传感器，用于探测人体热源。与传统机器人相比，这些“微型士兵”不需要外接电源，也有自主能动性，能深入搜救犬无法抵达的废墟裂缝。
蟑螂的行动，是通过电极来实现的。工作人员通过微电信号来刺激蟑螂的神经和肌肉，引导它们前进。当蟑螂深入废墟时，它们背包中的红外传感器，会持续检测周围的热源信息。相关数据通过无线信号实时回传，救援人员判断是否可能存在生命迹象。
这些半机械蟑螂，由新加坡内政科技局（HTX）、南洋理工大学等联合研发。在废墟中，半机械蟑螂群展现出超越传统搜救手段的能力。
“它们钻进了0.3毫米级裂缝！”救援人员展示的视频显示：一只蟑螂在钢筋缝隙中灵活转向，背部热成像仪捕捉到0.3℃温差波动后，将信号传输至指挥车。
“数据链直连指挥部，效率提升了3倍！”蟑螂群携带的温湿度、气体传感器以每秒5组数据回传，生成三维废墟环境模型。救援人员称，该技术使重型机械作业规划时间从6小时压缩至35分钟，避免了二次坍塌风险，成为全球首个昆虫混合机器人参与人道主义救援的里程碑事件。
2.3克“电子背包”如何驱动昆虫革命？
派上救援战场，为何首选蟑螂？新加坡内政部科技局表示，目前最先进的微型机器人因移动所需的高能耗，运行寿命仅几分钟，不适合持续数小时甚至数天的搜救任务，而蟑螂体型小巧，可钻进狭窄缝隙，且生命力顽强，仅靠胡萝卜和水即可维持生存。
“小强救援队”是如何打造的？新加坡南洋理工大学实验室经过十年攻关，将昆虫本能与机器人技术结合为现实。其实，研究人员并未对蟑螂进行侵入性神经改造，只是通过模拟自然神经信号进行行为引导，保留了它们的自主活动能力，其生理周期与自然个体相近。
蟑螂背部“电子背包”仅重2.3克，却集成了三项核心技。
“神经劫持”精准控制：通过植入蟑螂触角与尾须的柔性电极，以0.1毫安微电流模拟神经信号，控制转向与行进速度，精度达0.5毫米。
“光合充电”永续续航：蟑螂腹部贴附钙钛矿太阳能薄膜，在灾区微光环境下输出15毫瓦电力，可支持设备连续工作72小时。
“虫群AI”自主决策：搭载边缘计算芯片的蟑螂群，采用“去中心化群体导航算法”，可自主分配探测区域，发现热源后，可生成最优救援路径，成功避开障碍物，无需人工干预。
研究团队还打造了“旅游团启发控制”算法，模仿游客跟随导游的行为，由一只蟑螂担任领队，其余成员根据邻近个体，动态调整路径，形成自然避让机制，显著减少群体纠缠。
不过，专家坦言，灾区建筑结构的复杂程度，远超实验室模拟环境，导致“通用算法”适用性受限。
例如，倒塌建筑钢筋密度比模拟环境高40%，蟑螂背包触角传感器多次被金属碎屑卡阻。强磁场环境下，蟑螂群定位误差率从实验室的8.7%升至15%，此外，高温与震动，还导致几只蟑螂短暂“迷航”。不过，“小强救援队”的初次实战，仍为后续任务执行提供了宝贵经验。
争议：“改造昆虫”是否越过伦理红线？
尽管半机械蟑螂被标榜为“生物友好”，但其应用仍引发伦理讨论：一是生命利用边界，是否将昆虫视为纯粹工具？研究者强调控制过程无痛感且遵循伦理审查，但公众对非人类生命的“雇佣”仍存疑虑。
国际善待动物组织（PETA）亚洲区负责人谴责称，电信号会干扰昆虫神经系统，可能引发不可逆伤害。
对此，新加坡内政科技局解释称，蟑螂救援队执行完任务后，存活率达到97%，证明了生物友好性，且背上的电子元件可生物降解，“比使用搜救犬更安全。”对比数据显示，缅甸震区搜救犬死亡率高达12%，而半机械蟑螂群因“去中心化”设计，单只个体失效，并不影响整体任务。
此外，电子背包与昆虫神经系统通过非侵入性电极连接，断电后10秒内，蟑螂可恢复自主运动。生物监控实时监测蟑螂心率与代谢水平，超限阈值会自动触发设备休眠。
生物混合机器人开启救援新纪元
目前，生物混合机器人技术已引发多国竞逐。我国清华大学团队开发了一款像蚂蚁的微型机器人，其身体由多个联通的微型零件构成，具有高度的灵活性和可控性。
在工业领域，蚂蚁机器人可以在狭小空间内进行各种加工、装配和检测工作。在医疗领域，它们可以在人体内进行微创手术，或者用于治疗癌症等疾病。
蟑螂虽然让人头皮发麻，却拥有惊人的生命力和速度。北航科研团队瞄准这种特性，研发出一款硬币大小的仿生机器人，仅重200毫克，可实现蓝牙遥控，它能在负载电池的情况下每秒前进37厘米，空载时速度更是飙到45厘米每秒，堪称“机器人界的百米飞人”！
2022年，日本一家研究所将电子设备植入真正的蟑螂体内，使其成为能够远程操控的半机械蟑螂。研究人员将4微米厚的超薄太阳能电池板贴于蟑螂腹部，既能实现远程充电续航，也不影响蟑螂的灵活性。由于半机械蟑螂拥有在辐射条件下存活的极强生命力，因此可在极端环境下作业，完成人力难以胜任的搜救工作。
超薄太阳能电池的设计，可以应用在其他昆虫身上，甚至有可能打造出一支由人类控制的昆虫机器人大军，其中甲虫和蝉便是潜在的候选者。
除了蟑螂，研究人员还致力于让水母等动物都来打工。加州理工学院的研究人员通过在水母体内植入电子起搏器，改变它们的收缩频率，从而控制其游动速度。这样他们可以用水母来采集海洋中的各种数据，比如温度、盐度和氧气水平等。
联合国减灾署在《2030灾害科技路线图》中指出，生物混合机器人技术，将在十年内覆盖全球30%的灾害响应体系，尤其在核泄漏、火山喷发等极端场景中发挥不可替代作用。未来，或许会有更多种类的半机械昆虫加入救援队伍，执行不同的任务。
知多一点
“打不死的小强”名不虚传
6600万年前，当被称为“奇克苏鲁伯”的小行星从太空坠落并撞向地球时，蟑螂就已经存在。
这次撞击引起了一场大地震，科学家认为它还引发了距离撞击地点数千英里的火山爆发。地球上四分之三的植物和动物都因此灭绝了，包括大多数恐龙。
这么多强大的动物都灭绝了，为何不起眼的蟑螂却好好地生存了下来？事实证明，它们的“装备”很好，可以在灾难中生存。蟑螂的身体非常扁平，这使得它们几乎可以藏身在任何地方，帮助它们在大撞击事件中幸存下来。
当流星撞击时，地球表面的温度急剧上升。许多动物无处可逃，但蟑螂可以在微小的土壤缝隙中躲避，这为它们提供了很好的防热保护。
撞击引发了一连串影响，掀起大量灰尘，使天空变暗。随着暗度降低，气温骤降。由于阳光不足，幸存的植物难以生长，许多依赖这些植物的其他生物体也没能活下来。
不过，蟑螂不是它们。与一些喜欢吃特定植物的昆虫不同，蟑螂是杂食性“清道夫”。这意味着它们会吃大多数动物或植物，以及纸板、衣服，甚至是大便。
另一个原因是，蟑螂会将它们的卵产在小小的保护壳里。这些壳很硬，可以保护里面的卵免受损坏以及洪水、干旱等其他威胁，这让它们在漫长的岁月里，无论经历何种灾难，仍能好好生存。可见其“小强”的名号所言非虚。
科学家还曾把蟑螂送上太空，结果它们变得更健壮、生长速度更快。2007年10月底，俄罗斯科研人员宣布，一只雌性蟑螂在为期12天的太空之旅中受孕，并在返回地面后成功分娩，生下了33只健康的蟑螂宝宝，世界上首批太空生物就此诞生。
蟑螂已生存了3 亿多年，和恐龙曾身处同一时代，现在还在污水管道、垃圾场等病原体密集的地方安居乐业，其顽强的生命力绝非偶然。在医学领域，蟑螂亦有造诣。
研究发现，当蟑螂检测到潜在的有害微生物时，它们的身体会产生阻止病原体的蛋白质。在过去十几年里，科学家已成功分离出各种蟑螂产生的抗菌蛋白，并测试了它们对抗链球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等细菌感染的能力。打个不恰当的比方，未来，蟑螂还可能是我们“对抗超级细菌所需要的超级细菌”。
当然，研究是研究，生活是生活，蟑螂虽然可能用处不小，但我们也不必喜欢蟑螂。
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