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日本科学家造出授粉“无人机”,想要代替部分蜜蜂的工作

但《黑镜》中“蜜蜂机器人”的场景还不会成真,因为目前的无人机还需要人来一一遥控。

蜜蜂的数量正在以惊人的速度减少。我们依赖着蜜蜂等物种对植物授粉,农业生产的重要一环面临着巨大的危机。

为了应对蜂群的减少,除了进口蜂群之外,科学家们还尝试用人造蜜蜂填补减少的空缺。如今,日本产业技术综合研究所(AIST)的科研团队设计了一种无人机,其特殊的粘合剂可以拾取和存储花粉,成果发表在本周的 Chem 杂志上。

无人机给日本百合传粉。来源:都英次郎等。

科学家们并不打算用这种无人机完全取代蜜蜂,而是想将它作为辅助手段,分担授粉压力。

这篇论文的点子来源于共同第一作者、AIST 材料研究部门的研究员都英次郎(Eijiro Miyako)存放了十年的一个旧瓶子。他在清理实验室时,发现了十年前一次失败实验留下的一瓶黏稠凝胶。

瓶子里的离子液体凝胶由长链分子聚合而成,可以长时间保持粘性状态,对花粉颗粒粘附性良好。不仅如此,这种材料静电性质和超润湿性和昆虫翅膀差不多,可以有效地附着花粉。

研究团队先用蚂蚁和苍蝇测试了凝胶的性能,把沾有凝胶的昆虫与花放在一起,最终虫子成功沾满花粉。然后,团队把动物毛发黏在长 5 厘米的 G-Force PXY CAM 无人机上,并沾上凝胶测试日本百合(Lilium japonicum)的授粉并取得了成功。

团队的无人机是在亚马逊上买的,自己黏上了马毛。来源:都英次郎等。

然而,这种技术离大规模的应用还很远。首先,无人机还需要人工一一控制,若要自动授粉,还需要结合高分辨率摄影、 GPS 和人工智能等技术,让无人机学习授粉路线。其次,团队只测试了日本百合这一种植物,百合的雄蕊向四面张开,体积较大,便于无人机沾取花粉,但对于其它需要钻进花瓣的作物来说,传粉就不那么容易。

此外,关于无人机是否会伤害到动物,都英次郎并不认为会这样,他告诉 Gizmodo, 他认为野生动物会很快熟悉无人机。

而且,这种无人机太贵了。如果使用相同的无人机,一只蜜蜂的价值高达 100 美元——而每个蜂巢有数万只工蜂,取代一个蜂巢的成本就高达数百万美元。

除了日本的团队,微软前 CSO Nathan Myhrovold 运营的发明公司 Intellectual Ventures 和一个波兰科学家团队都有相似的构想。除了授粉无人机,一家名叫 Draper 的生物公司还开发了一种机器背包,可以用于控制基因改造的蜻蜓进行授粉,将来也有望用于蜜蜂。

但在目前,应对蜜蜂数量减少,经济上比较可行的解决策略包括减少农药使用、自花授粉的品种育种,还有使用机器在作物上喷洒花粉等等。

题图:都英次郎等

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