2007 年,化学家 Eijiro Miyako 发明了一种可以导电的粘稠凝胶。他希望这种凝胶可以用于电池或执行器,但这种凝胶的性能不如他所希望的那样好,所以他把它塞进了抽屉,忘了它。 多年后,在一次实验室清理过程中,Miyako 发现了这种凝胶,并决定用它进行一项新实验,将凝胶附着在纤维上,然后将这种持久粘性的凝胶附着在现成的无人机上,并将其撞向一些花朵。 这项研究成果是一款大型机器人授粉器,发表在《化学》杂志上。除了组装遥控授粉无人机外,Miyako 和同事还在蚂蚁身上测试了这种凝胶,发现涂有一层薄凝胶的蚂蚁比没有涂凝胶的蚂蚁能吸引更多的花粉。 宫子的实验灵感来自于世界各地蜜蜂等传粉昆虫的困境,其中许多传粉昆虫目前受到各种因素的威胁。 专门研究大黄蜂的生物学家戴夫·古尔森 (Dave Goulson) 表示,多种因素导致全球蜜蜂种群健康状况下降。“可怜的蜜蜂缺少食物、受到杀虫剂的毒害并感染外来疾病。还有一些其他小问题,但如果你把所有这些因素综合起来,它们的状况不佳也就不足为奇了,”古尔森说。 凝胶的带电特性使其成为模拟花粉与蜜蜂互动方式的理想选择。 蜜蜂往往带正电荷,而花朵和花粉则往往带负电荷。自然界中异性相吸,当蜜蜂靠近时,花粉实际上会飞到蜜蜂身上。带电凝胶的作用类似,可以捕获花粉并将其运送到下一朵花。 那么,这是否真的可以作为对面临栖息地丧失压力的传粉昆虫的补充呢?Miyako 希望如此,并正在寻找合作伙伴来帮助他进一步探索这个想法。“希望我们的多学科研究能够为创造更多新材料和机器人、生物混合生物等新想法打开一扇新的大门,这些都有助于人类的健康和福祉,”Miyako 在一封电子邮件中说道。 但并非所有人都相信这一点。古尔森没有参与这项研究,他认为凝胶和机器蜜蜂是一个有趣的实验——但不能解决我们的传粉者问题。 “蜜蜂授粉已有 1.2 亿年或更久,它们在这方面非常擅长,”古尔森说。“你能在任何地方建造一种具有成本效益的替代品,这种想法在我看来有点疯狂” 想想这些数字:古尔森说,一只蜜蜂可以自己觅食,繁殖相对容易,每天可以访问大约 1,000 朵花。一个蜂巢里大约有 40,000 只蜜蜂,而全世界大约有 80,000 个蜜蜂蜂巢。蜜蜂数量很多,授粉量也很大。 但那也只是蜜蜂的一种。世界上大约有 20,000 种蜜蜂,它们都在某个地方为花朵和农作物授粉。还有其他重要的授粉动物,如蝙蝠、苍蝇、蚊子和其他生物。 古尔森说:“如果用小型机器人取代所有工人,将会导致整个全球经济破产,即使你可以让它们变得非常便宜。” 其他较小的机器人蜜蜂设计也已被提出并仍在研发中,但希望我们永远不需要它们完全取代蜜蜂。 古尔森说,人们可以采取行动保护蜜蜂种群。种植更多花卉,留出更多传粉者栖息地,比如奥斯陆的蜜蜂高速公路,可以为蜜蜂提供更多食物和更多迁徙自由。使用更少的杀虫剂将有助于现有种群保持健康,在将蜜蜂转移到世界各地之前对它们进行疾病检测可以预防蜜蜂流行病。 即使蜜蜂机器人真的很酷,“我们还可以做很多事情来保护蜜蜂,而不是用机器人取代它们,”古尔森说。 |
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