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带有电极跟踪大脑反应的机器人蝗虫正在引导研究人员寻找爆炸物的来源,并可能有一天被用于炸弹检测。拉曼实验室
世界大部分地区几乎没有注意到 2020 年的瘟疫之一——蝗虫毁灭性的粮食供应分布于非洲和亚洲的大片地区。然而,一些研究人员希望飞虫出色的嗅觉也能发挥一些作用,拯救人类免受我们自己制造的未爆炸炸弹的威胁。
根据一种理论,人类对狗来说,解释了我们嗅觉差的原因。不管真假,我们无法检测到空气中可能导致爆炸的微小比例的分子,但其他动物可以。已经是巨人了通过地雷探测拯救了许多人的生命,使前战区的人们能够安全地收复自己的土地。
巴拉尼·拉曼教授华盛顿大学的教授认为美洲蝗虫(其亲戚有已知最大的动物基因组)有可能成为更好的爆炸物探测器,它们具有经过充分研究的嗅觉系统,易于观察大脑,并且能够携带与其重量相当的重物,并且能够从手术中恢复良好。
为了看看这个想法是否有价值,拉曼首先需要测试蝗虫是否真的能闻到相关爆炸物的气味。拉曼在一份报告中说:“我们不知道他们是否能够闻到或查明爆炸物,因为它们没有任何有意义的生态意义。”陈述。
在一篇论文中生物传感器和生物电子学 X拉曼描述了敲击蝗虫大脑中的信号,以显示特定的神经元在遇到 TNT 等爆炸性分子时被激活。拉曼还发现蝗虫可以闻到硝酸铵的味道,这是本月可怕的蝗灾的原因贝鲁特发生爆炸。
然而,如果蝗虫真的发展出了检测炸弹的职业道路,它们就不会成为古代先知中的野生蝗虫吃饱了在沙漠中,但通过植入电极,或者用研究人员的话说,“生物机器人化学传感系统”,人为地增强了机器人的状态。
拉曼和合著者将植入电极的蝗虫绑在汽车模型上,并驾驶它们在注入爆炸性蒸气的盒子里四处移动,在气味浓淡的区域之间移动。配备司机的蝗虫的大脑记录了气味的强度,这是沿着梯度找到气味来源的必要步骤。
“你知道当你靠近咖啡店时,咖啡味更浓,当你离咖啡店越远时,你闻到的咖啡味就越淡吗?这就是我们所关注的,”拉曼说。
理想情况下,我们可以训练蝗虫将爆炸物与食物联系起来,这样它们就会给我们带来危险。昆虫不仅比老鼠更不可能引发爆炸,而且如果发生死亡,反应也可能更小。
然而,在证明电极可以测量反应强度后,拉曼可以绘制出气味强弱的区域,他称之为“更复杂”的版本煤矿金丝雀。即使蝗虫漠不关心,这也可能导致我们找到炸弹。
能够检测和区分空气中的分子的所谓“电子鼻”在过去二十年中一直在进步,并且通常可以超越人类的鼻子。然而,在许多目的上,包括这一目的,经过数百万年的进化磨练,它们仍然远远落后于动物同类。