“在救灾现场利用小型昆虫的概念一直相当吸引人。例如，配备简单温度感测器的昆虫爬行或飞过碎石堆进行侦察，”负责主导这项研究的美国加州大学柏克莱分校电子工程与电脑科学系副教授Michel Maharbiz表示。

研究人員觀察手中的花甲蟲及其背包等細節
研究人员观察手中的花甲虫及其背包等细节。
（来源：Tat Thang Vo Doan & Hirotaka Sato/NTU Singapore）

事实上，从第二次世界大战以来，美军一直试图透过远端控制动物携带麦克风来进行侦察。但直到20世纪电子产品和控制机制发展得更先进以后，才足以使相关计划顺利进行。特别是由于微型处理器、感测器与致动器可内建于仅有几克重的毫米级无线“背包”后，如今在控制飞虫方面已取得了实质的进展。

当然，今日的研究人员们已经证明这种动物控制能够挽救人们的生命，但目前的资金主要来自政府资助。例如，美国国家科学基金会(NSF)，以及新加坡三军总长(CDF)为主导的新加坡南洋助理教授(NAP)协会与科技研究局(A*STAR)。

飛行中的甲蟲背包重量約1.5g
从飞行中的甲虫看来，在它身上的背包重量够轻，不至于为其带来压力。
（来源：Tat Thang Vo Doan & Hirotaka Sato/NTU Singapore）

研究人员得以在远端控制这种巨型花甲虫的关键在于找到了可在其飞行中控制精密调整转向的肌肉。首先，研究人员们制作了一个超小型的背包，用于监测其自然的飞行模式以及启动转向的肌肉刺激。在此过程中，研究团队还修正了1800年以来生物学书籍中认为肌肉只用于着陆时控制翅膀收合的论点。然而，透过侦测飞行中的肌肉，研究人员确认了肌肉的第二项功能在于精确地控制飞行的转向。

甲蟲在乾涸的河床之間覓食
甲虫在干涸的河床之间觅食。
（来源：Tat Thang Vo Doan & Hirotaka Sato/NTU Singapore）

现在，研究团队打算在其它动物所上采用相同的途径——先监看其动作模式，掌握其肌肉的功能，然后再设计一款可依需要控制功能的背包。“我的实验室主要着重于蝗虫，这项研究是由博士后研究员Joshua van Kleef所主导，”Maharbiz表示。

花甲蟲在充滿綠葉的自然棲息地爬行
花甲虫在充满绿叶的自然栖息地爬行。
（来源：Tat Thang Vo Doan & Hirotaka Sato/NTU Singapore）

前几代的生物学家并不瞭解动物的每一块肌肉是如何运作的——尤其是实现飞行的肌肉，当时也还没有无线技术来协助自由飞行。相反地，由于肌肉运动彼此之间相互牵制，使其几乎无法区隔出自然的肌肉运动与人为的补偿动作。因此，在这项研究中，生物学家称这种无线背包为Mecynorrhina巨型花甲虫的第三腋片(3Ax)肌肉。

花甲蟲飛回實驗室為背包充電
花甲虫飞回实验室，准备为其背包充电。
（来源：Tat Thang Vo Doan & Hirotaka Sato/NTU Singapore）

巨型花甲虫的重量约8克，配备电池的整个无线背包重量约仅1.5克。此外，背包中还装载了6个连接至甲虫光瓣与飞行肌肉的电极，这些元件都利用1颗3.9V的锂电池供电，同时仅以大约1,000Hz的低频讯号传送至背包。

由加州柏克莱大学与新加坡南洋理工学院(NTU)携手进行的这项“赛博格”(Cyborg；机械化有机体)昆虫研究，透过无线射频讯号记录昆虫飞行与转向时的肌肉数据，并利用这些资讯来改善在远端控制飞行转向的精确度，不仅让研究人员得以更精确地控制昆虫的飞行与转向，同时也启发了更多新应用。

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编译：Susan Hong

(参考原文：Insects Harnassed for Surveillance; Tiny backpack turns beetles into drones，by R. Colin Johnson)