踩着七彩祥雲來救你的不一定是意中人,還有可能是蟑螂和老鼠......_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育07-19 18:24
撰文 | 阿嫺
審校 | Cloud

科學家總愛做一些想象力突破天際的大膽嘗試。
比如近期,蟋蟀就被搬上了意大利人的餐桌,你可以在意大利麪、麪包,甚至是運動飲料中找到被粉身碎骨的蟋蟀。再比如,人們從美洲大蠊中提取物成分製成藥物用來治病……

加拿大President’s Choice公司開賣蟋蟀麪粉……|PC官網
不用太驚訝!
蟑螂本來就是一個生命力極其頑強的昆蟲,即使鞋子踩中了它,它卻仍能迅速逃脱,擁有驚人的運動能力。以前,就有研究人員把蟑螂放在機械式壓力機裏,給它施加了相當於蟑螂自身體重900倍大的力(相當於在一個正常體重的成年人身上放置五輛公交車),結果發現**“打不死的小強”受到重壓後雖然身體發生了輕微的形變,但生命仍然堅挺。**

多壓幾次,狠狠地報仇!|YouTube
科學家仔細觀察發現,蟑螂腿上的每一個關節都是由可形變的半透明膜所組成,腹部也有相互重疊的甲片,就如中世紀騎士的盔甲在膝蓋部位有着相互重疊的甲片一般。這些重疊的甲片可以讓蟑螂的身體在受到重壓時,有一定形變能力,而當外力消減,這些透明膜又會把蟑螂推回正常的形狀。

圖源giphy
蟑螂特工隊
科學家看上了蟑螂“打不死”的特性,想要將它們應用在搶險救災中。比如,地震過後,救援人員需要評估倒塌的房屋以及建築材料堆中是否還有倖存者,但是無法預測的餘震以及不穩定的建築材料堆,讓搜救工作難上加難。如果此時,一些具備抗壓能力、身形敏捷、經過改造的蟑螂軍團挺身而出,可以代替人類或傳統機器人,潛入受災建築的各個角落和裂縫,尋找倖存者,將大大減少搜救難度。
2022年,日本文部科學省轄下的日本理化學研究所RIKEN的研究人員,就嘗試在蟑螂身上安裝一個太陽能電子零件,通過刺激它們的神經系統,控制蟑螂往特定方向移動。

全副武裝的蟑螂軍團|參考資料2
研究人員將一塊超薄的有機太陽能電池模塊粘在蟑螂的腹部,並將裝有無線運動控制模塊和電池的揹包粘在其胸部。當人為按下操作按鈕,發出“右轉、“左轉”等指令時,控制模塊會對其尾葉(尾部的感覺器官)施加電刺激,從而控制蟑螂的行進方向。
蟑螂揹包上的電池有17.2毫瓦的功率,足以進行無線通訊,將訊號轉換為微電流,刺激蟑螂的感覺器官。**超薄且靈活的太陽能電池也不會妨礙蟑螂的運動。**並且由於蟑螂是受刺激進行的自主運動,所需的電力很少,比起電池很快就耗盡的小型機器人來説更加實用。只要蟑螂仍然存活,就可以長時間在危險區域進行搜救、危險區域探查等。
鼠鼠:申請加入!

鼠鼠隊立大功!|APOPO
不過,在這項研究發表的前幾個月,就已經有科學家在嘗試訓練一些小動物進行搶險救災了。位於坦桑尼亞的比利時非營利組織APOPO和行為研究學家基恩(Donna Kean)就訓練非洲巨鼠(Cricetomys ansorgei)來拯救人類生命,該項目還有一個非常帥氣的名字——英雄鼠計劃。
該機構還曾經訓練過**一隻叫Magawa的老鼠,它成功在柬埔寨探測到100多個顆地雷和其他爆炸物,清理了超過14萬平方米的土地。**因此還獲得了英國獸醫慈善機構頒發的動物勇敢黃金勳章(PDSA)。

在APOPO受訓1年後,Magawa於2018年前往柬埔寨工作,2020年6月退休,2022年1月去世,終年8歲。|wiki
雖然,在大多數人眼裏,狗狗有優秀的嗅覺能力,經過訓練後可以投入救災現場,或者海關工作。但其實,老鼠擁有極其敏感的“立體”嗅覺,它們的兩個鼻孔可以獨立工作(就像我們的耳朵一樣),向大腦發出對比信號,從而創建對氣體信息的空間理解。一旦經過訓練,它們只需要50毫秒就能確定氣味從何而來。從體型上來説它們也擁有絕對的優勢,能鑽進搜救犬無法進入的瓦堆和磚塊中。
除此以外,老鼠身上的定製款救援揹包,裝有的麥克風、視頻設備,以及定位追綜儀都能幫助救援人員與倖存者進行溝通,並通過鏡頭觀察到底下的狀況。

穿着定製款救援揹包的鼠鼠|APOPO
這些負責搜救老鼠的究竟是如何訓練的?
基恩表示,訓練的第一步是****讓老鼠學會回到它們的起點。訓練師會將老鼠放在一個空房間裏,讓它隨意遊走,接着使用器材發出嗶嗶聲。當老鼠聽到嗶嗶聲後成功回到出發地點,它就會獲得牛油果泥和香蕉泥製成的零食獎勵。整個過程大概持續14次左右,老鼠就學會了該項技能。
然後訓練師會在老鼠身上的揹包上連接一個小球,這個小球連接着一個微型開關。**當發現了活人,老鼠們只需要拉小球,觸發傳感併發出嘟嘟聲,救援人員就能接收信號。**接着老鼠會返回原地,完成任務。(由於APOPO項目負責人非常注重動物福利,這些動物每週只有5天接受訓練,每次時長15分鐘。)

鼠鼠:我就知道人類需要我!!|gifer
當然,不少網友對此產生了疑惑:如果廢墟下的倖存者非常害怕老鼠,那該怎麼辦?
研究人員表示,他們也思考過這個問題,他們認為最簡單的方法就是提前告知:在老鼠的揹包裏放一個喇叭,循環播放“我是搜救鼠,我是來幫助你的!”之類的廣播,估計就能讓受困者不會感到害怕,並知道即將閃亮登場的是鼠鼠救援隊了……

感覺更害怕了怎麼辦?
參考資料:
[1]https://www.businessinsider.in/science/research/news/scientists-create-remote-controlled-cyborg-cockroaches-that-can-go-under-search-and-rescue-missions/articleshow/94022392.cms
[2]https://www.nature.com/articles/s41528-022-00207-2
[3]https://www.bioedonline.org/news/nature-news-archive/rats-show-off-stereo-smell/
[4]https://www.science.org/content/article/forget-dogs-these-rats-could-be-future-search-and-rescue