【導語】想象一下，在地震後的廢墟中，一隻身背微型電子背包的黑色甲蟲，靈活穿梭於瓦礫縫隙，執行著搜救任務。這不是科幻場景，而是2025年由澳大利亞昆士蘭大學、新南威爾士大學與新加坡南洋理工大學聯合研發的真實技術——“賽博甲蟲”（ZoBorg）。這種微型生命機器人結合了人類智慧與自然界的奇妙，正有望成為災難現場的“先遣兵”，為人類救援帶來革命性的改變。本文將帶您深入了解這一創新技術及其背後的科學原理。

想象一下這樣的場景，一場突如其來的地震過後，樓體垮塌、通信中斷，傳統搜救設備難以進入瓦礫縫隙，時間在滴答流逝(shì)。而(ér)就(jiù)在(zài)這(zhè)片(piàn)碎(suì)石(shí)與(yǔ)灰(huī)塵(chén)之(zhī)間(jiān)，一(yī)隻(zhǐ)約(yuē)3厘(lí)米(mǐ)長(zhǎng)、身(shēn)背(bèi)微(wēi)型(xíng)電(diàn)子(zi)背(bèi)包(bāo)的(de)黑(hēi)色(sè)甲(jiǎ)蟲(chóng)，悄(qiāo)然(rán)鑽(zuān)進(jìn)了(le)一(yī)個(gè)人(rén)類(lèi)機(jī)械(xiè)所(suǒ)無(wú)法(fǎ)企(qǐ)及(jí)的(de)角(jiǎo)落(luò)。它(tā)不(bù)是普通昆蟲，而是一種被賦予遠程導航能力的“賽博甲蟲”（ZoBorg），一種人類與自然協作而成的微型生命機器人。

甲蟲機器人災後搜救示意圖（圖片來源：作者使用AI生成）

這聽(tīng)起(qǐ)來(lái)像(xiàng)是(shì)科(kē)幻(huàn)小(xiǎo)說(shuō)的(de)橋(qiáo)段，但實際上，這是2025年澳大利亞昆士蘭大學、澳大利亞新南威爾士大學與新加坡南洋理工大學聯合開發的一項真實研究成果。通過精準的神經電刺激，這些甲蟲可以被遙控前進、轉向，甚至垂直攀爬牆壁。科學家們希望，有朝一日它們能在災難現場充當“先遣兵”，進入瓦礫縫隙中尋找生命跡象，為救援爭取寶貴時間。

為什麽糖心免费视频選擇操控一隻甲蟲，而不是造一台機器人？

在麵對廢墟、瓦礫、高低不平的災後環境時，糖心免费视频自然會聯想到“搜救機器人”這個概念。但現實中的機器人，尤其是在昆蟲大小這個尺度上，麵臨著眾多工程學難題，它(tā)們(men)需(xū)要(yào)自帶肌肉係統的執行器，也需要類似神經係統的傳感器與控製電路，以及強大的能源與結構設計來支持靈活運動。做得越小，這些挑戰就越難克服。

而一隻真實的昆蟲，已經天然具備了這一切。ZoBorg計劃選擇的是一種名為Zophobas morio 的黑腹果甲蟲（俗稱“超級蟲”）——這種昆蟲的成蟲體長約 3 厘米，高度約 8 毫米，小巧、靈活，而且天生就擅長攀爬。這些甲蟲擁有進化數億年的生物機體，包括帶有微小吸附墊與利爪的足部結構、能感知牆麵紋理與方向變化的觸角，以(yǐ)及(jí)無(wú)需(xū)電(diàn)池(chí)即可運作的高效肌肉動力係統。

ZoBorg機器人甲蟲（圖片來源：參考文獻[1]）

研究人員並不是要替代這些複雜精妙的結構，而是以最小幹預的方式，為其加裝控製裝置。他們設計了一種微型背包，內含紅外接收器與微處理芯片，並向甲蟲的鞘翅或觸角植入電極，通過電刺激誘導特定運動指令。例如，刺激左側鞘翅，甲蟲就會向右側橫向移動；同時刺激雙翅，則會加速前行；而通過刺激觸角，還能誘導後退或轉向等行為。

換句話說，ZoBorg 並不是一台從零搭建的機器人，而是一個 “活體機器蟲平台”，人類隻需“接管方向盤”，而駕駛的，是一位天然就熟練穿越複雜地形的老司機。

控製Zoborg跨越5毫米台階（圖片來源：參考文獻[1]）

與傳統機器人相比，這種“借助昆蟲”的方式具有諸多優勢：

極低能耗，昆蟲自己就能運動，不需電機驅動；

高適應性：能爬牆、越障、鑽縫隙；

結構成熟：無需設計傳感器、控製器和執行機構；

成本低廉：一隻甲蟲遠比一台微型機器人來得經濟。

賽博甲蟲能力(lì)到底有多強

比起跨過一個小障礙，“從地麵轉身垂直爬牆”，對於任何一個機器人而言都是一道難關。這不僅涉及重力挑戰、身體姿態調整，還要求足夠的附著力和複雜的感知判斷。而ZoBorg的最大突破，正是在這方麵展現出驚人的能力。

研究團隊設計了一種 “按需登牆”方案，讓甲蟲在接觸到垂直牆麵時，可以在指令引導下主動攀爬。整個過程分為三個階段：

首先當ZoBorg靠近牆體時，電刺激讓其加速並以特定角度接觸牆麵。甲蟲的觸角和腳部感應器會判斷前方的(de)“障礙”是否可以攀爬。如果未能立即攀爬，係統會繼續刺激其遠離牆的一側翅鞘，使其身體橫向轉動，與牆麵平行。接下來，通過反複電刺激誘導其橫向運動，促使其從地麵“側身”切換到垂直牆麵，完成完整轉場。

控製Zoborg爬牆實驗（圖片來源：參考文獻[1]）

這樣的機製，模擬了自然中昆蟲尋找路徑的行為，它們本能地傾向於向“阻力更小”的方向移動，而垂直牆麵，在某些角度下反而成為這種路徑。

實驗結果令人矚目，在5毫米和8毫米的障礙高度下，ZoBorg跨越成功率超過92%，耗時通常不到1秒。而在垂直登牆實驗中，ZoBorg的總體成功率為71.2%，其中68%是沿牆行進後“轉角登牆”，32%是在牆麵中部直接完成攀爬。即使是實驗後5天再重複，ZoBorg的登牆表現依然維持在76%以上，顯示出良好的穩定性與生物適應性。

Zoborg 被控製著在複雜地形上穿越（圖片來源：參考文獻[1]）

更值得一提的是，ZoBorg背負了一個重達自身近一倍的小型電子背包，依然能夠完成牆麵攀爬，並在室外粗糙石牆表麵實現自由移動，這一點，許多微型機器人至今都難以企及。

總結

或許你不會想到，未來某個災難現場，首先鑽進廢墟縫隙中尋找生命跡象的，不是一台機器人，而是一隻甲蟲ZoBorg 的出現，不隻是一次技術突破，更是人與自然聯手作戰的真實寫照。它不靠鋼鐵驅動，卻能憑借進化出的感知能力、靈巧肢體，加上微電子刺激，在複雜地形中靈活穿梭、垂直爬牆。

這種(zhǒng)“生(shēng)物(wù)-人(rén)工(gōng)”協(xié)同(tóng)策(cè)略(è)，不(bù)僅(jǐn)僅(jǐn)提(tí)升(shēng)了(le)爬(pá)牆(qiáng)能(néng)力(lì)，更(gèng)啟(qǐ)發(fā)了(le)科(kē)學(xué)家(jiā)們(men)對(duì)下(xià)一(yī)代(dài)仿(fǎng)生(shēng)機(jī)器人設計的全新想象。

參考文獻：

[1] Fitzgerald, Lachlan, et al. "Zoborg: On‐Demand Climbing Control for Cyborg Beetles." Advanced Science (2025): e02095.

作者丨Denovo科普團隊（楊超 博士、中國科普作家協會會員、廣東省青年科技創新研究會會員）

審核丨殷海生 中國科學院分子植物科學卓越創新中心，上海昆蟲博物館館長/研究員級(jí)高(gāo)級(jí)工程師