人類(lèi)歷史上的戰(zhàn)爭(zhēng)總是離不開(kāi)一些動(dòng)物，比如馬，幾乎是與人類(lèi)共同作戰(zhàn)，成語(yǔ)“汗馬功勞”就是對(duì)戰(zhàn)馬的最好褒獎(jiǎng)。還有犬，因?yàn)槁?tīng)嗅靈敏，行動(dòng)迅速，忠誠(chéng)守信，英勇頑強(qiáng)，也成為戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要成員，它們甚至在戰(zhàn)斗中起著人力所不能及的重要作用。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍出動(dòng)海洋動(dòng)物海豚、海獅進(jìn)行排雷。

無(wú)人機(jī)的靈感

近年來(lái)呈現(xiàn)在公眾面前的一系列微型無(wú)人機(jī)或微型空中飛行工具（MAV），都是依據(jù)昆蟲(chóng)飛行的原理打造出來(lái)的。美國(guó)五角大樓近日研制出了一種可以放入口袋的蜂鳥(niǎo)偵察機(jī)，長(zhǎng)度僅16厘米，重量還趕不上一只AA電池。這種無(wú)人駕駛飛機(jī)每小時(shí)可飛行11英里，費(fèi)時(shí)5年，耗資400萬(wàn)美元才研制成功。軍方希望利用飛機(jī)上的微型攝像機(jī)在戰(zhàn)區(qū)中偵察敵人的位置，而不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，并最終把他們部署在農(nóng)村和城市地區(qū)。專家希望這種“蜂鳥(niǎo)”最終能夠穿越窗戶和停留在電線上。在制造商Aero Vironment八分鐘的展示上，“蜂鳥(niǎo)”從一扇門(mén)飛進(jìn)一座大樓，隨后又飛出來(lái)，并可以對(duì)抗每小時(shí)5英里的風(fēng)力?！胺澍B(niǎo)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人稱，這種無(wú)人機(jī)的研制成功為新一代具有小鳥(niǎo)一樣靈活性和外觀的飛行器鋪平了道路，并且挑戰(zhàn)了空氣動(dòng)力學(xué)的極限。隨著研發(fā)的進(jìn)展，飛行時(shí)間還可能延長(zhǎng)。

美國(guó)空軍還披露了一款無(wú)人機(jī)，稱它為“致命迷你無(wú)人機(jī)”，是依據(jù)達(dá)?芬奇“撲翼機(jī)”藍(lán)圖設(shè)計(jì)的，并聲稱這種無(wú)人機(jī)準(zhǔn)備在2015年前投入批量生產(chǎn)。美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)GRASP實(shí)驗(yàn)室最近展示了像蜂群一樣成群飛行的無(wú)人機(jī)，即由20架納米四旋翼無(wú)人機(jī)組成的同步飛行陣列。報(bào)道稱，單元可重組作戰(zhàn)飛行陣列（SWARMS）的目的，是要將蜂群仿真技術(shù)與仿生無(wú)人機(jī)結(jié)合起來(lái)，“在幾乎無(wú)人直接監(jiān)控的情況下”，在“動(dòng)態(tài)的、資源受限和敵對(duì)的環(huán)境”中執(zhí)行任務(wù)。這種很難被發(fā)現(xiàn)的無(wú)人偵察機(jī)的未來(lái)很可能是模擬自然界。研究表明，可以對(duì)昆蟲(chóng)機(jī)械學(xué)實(shí)施逆向工程，以設(shè)計(jì)出微型機(jī)械裝置，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行偵察，并搜尋被困廢墟瓦礫中的受難者。

科學(xué)家們從那些經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年進(jìn)化具備了完美飛行條件的動(dòng)物身上獲得了啟發(fā)。長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局一直在對(duì)納米—仿生MAV的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。2008年，這家美國(guó)政府的軍事研究機(jī)構(gòu)舉行了一場(chǎng)專題研討會(huì)，討論內(nèi)容是“蟲(chóng)子、馬胃蠅蛆、博格人和生物武器”。研究人員現(xiàn)在研發(fā)出的仿生無(wú)人機(jī)，有蟲(chóng)子的眼睛，蝙蝠的耳朵，鳥(niǎo)的翅膀，甚至還有蜜蜂的絨毛等，以感知生物、化學(xué)和核武器。法國(guó)已研發(fā)出撲翼微型仿生無(wú)人機(jī)。荷蘭研發(fā)出一款鸚鵡AR無(wú)人機(jī)，目前作為一款“飛行電子游戲”可以在美國(guó)獲得。

觸覺(jué)引發(fā)武器革命

火箭升空利用的是反沖原理，這其實(shí)是水母、墨魚(yú)的拿手好戲；蝙蝠的大耳朵能把發(fā)出的微弱聲波反射到耳朵中央集中收聽(tīng)，大大提高了信號(hào)強(qiáng)度，射電望遠(yuǎn)鏡、雷達(dá)、衛(wèi)星地面站、太陽(yáng)灶的天線便依此理制成。自然界里通過(guò)幾十萬(wàn)年、幾百萬(wàn)年甚至上億年的“天擇”而延續(xù)下來(lái)的物種一定在某一方面最適合于生存競(jìng)爭(zhēng)?？茖W(xué)家因而提出了“自然的就是最好的”論斷。人類(lèi)研究、模仿生物為自身服務(wù)，從而形成了一門(mén)新興的科學(xué)——仿生學(xué)。自然界是無(wú)窮盡的仿生源泉。自古以來(lái)，在戰(zhàn)爭(zhēng)需求的牽引下，便有武器裝備研究人員致力于裝備仿生的研究。他們從動(dòng)物的特殊結(jié)構(gòu)和特異功能中得到許多寶貴啟示，并據(jù)此設(shè)計(jì)了無(wú)數(shù)張制造武器裝備的藍(lán)圖，于是便有了軍事仿生學(xué)。裝備仿生研究還為設(shè)計(jì)無(wú)需預(yù)置程序就能解決大量軍事問(wèn)題的智能電子計(jì)算機(jī)開(kāi)辟了新的前景：從生物神經(jīng)控制到裝備自動(dòng)控制，從人工智能到軍用機(jī)器人，從蒼蠅到新一代靈巧機(jī)器人等比比皆是。

實(shí)際上，動(dòng)物對(duì)軍隊(duì)的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止于武器發(fā)明的啟發(fā)，人類(lèi)還從動(dòng)物機(jī)理學(xué)到了科學(xué)研究的法寶。拿鳥(niǎo)類(lèi)來(lái)說(shuō)，從始祖鳥(niǎo)出現(xiàn)到現(xiàn)在，在億萬(wàn)年的漫長(zhǎng)進(jìn)化過(guò)程中，鳥(niǎo)類(lèi)所具有的導(dǎo)航、識(shí)別、計(jì)算、能量轉(zhuǎn)換等系統(tǒng)，其靈敏性、高效性、準(zhǔn)確性、抗干擾性都令人驚嘆不已。人們研究這些結(jié)構(gòu)和功能原理并加以模擬，用來(lái)改善現(xiàn)有的或創(chuàng)造新的機(jī)械、儀器、工藝。對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)這些特殊功能的研究利用，將會(huì)使飛機(jī)的性能進(jìn)一步得到改善。人們根據(jù)海豚皮膚的特殊構(gòu)造特點(diǎn)，如彈力大、減少游動(dòng)帶來(lái)的摩擦，研制一種合成的海豚皮膚，包裹在潛艇、艦艇、魚(yú)雷和高速飛機(jī)身上，由此提高前進(jìn)速度。海豚即使被蒙上眼睛也能分辨出兩塊金屬之間的不同，海豚通過(guò)發(fā)出數(shù)以千計(jì)的輕微的滴答聲，就可以知道目標(biāo)離自己有多遠(yuǎn)，目標(biāo)有多大，在何方向。

因此軍事研究人員開(kāi)始運(yùn)用此種原理，提高聲納系統(tǒng)。利用蒼蠅驚人的嗅覺(jué)，仿制成了十分靈敏的小型氣體分析儀。這種儀器現(xiàn)已裝置在航天飛船的座艙內(nèi)正為揭示宇宙奧秘而工作。小型氣體分析儀也可用來(lái)測(cè)量潛水艇和礦井里的有毒氣體，以便及時(shí)發(fā)出警報(bào)。通過(guò)研究老鷹眼睛的敏銳度結(jié)構(gòu)，研制出類(lèi)似鷹眼的搜索和探測(cè)系統(tǒng)，即“電子鷹眼”這一先進(jìn)儀器，不僅能使飛行員的視覺(jué)得以擴(kuò)大，視敏度也得以提高，而且還能提高地質(zhì)勘探、海洋救生等多項(xiàng)工作的效率。

小昆蟲(chóng)牽動(dòng)大項(xiàng)目

當(dāng)你看到蜜蜂在你周?chē)宋私兄鴵]動(dòng)翅膀時(shí)，你要當(dāng)心了，因?yàn)樗锌赡苁恰伴g諜蜜蜂”。美國(guó)軍方利用仿生學(xué)原理研制此類(lèi)微型飛行器，用來(lái)刺探敵情、偵察地形以及拍攝照片。美國(guó)空軍披露了黃蜂大小的“間諜飛機(jī)”，它可以不被察覺(jué)地飛進(jìn)大樓里進(jìn)行“拍照、錄音甚至攻擊危險(xiǎn)分子”。在那之后，美國(guó)軍方對(duì)研究成果始終吞吞吐吐，這讓人們對(duì)此類(lèi)飛行器更加好奇。

直到今年年初，賓夕法尼亞大學(xué)的GRASP實(shí)驗(yàn)室公布了他們的實(shí)驗(yàn)成果——四翼無(wú)人直升機(jī)，這個(gè)成果滿足了人們的好奇心。視頻顯示，它可以翻轉(zhuǎn)，避開(kāi)障礙物，輕松轉(zhuǎn)換方向；而且它可以形成一個(gè)機(jī)器群，可以在復(fù)雜的環(huán)境中工作，靠成員間的聯(lián)系完成任務(wù)。科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一個(gè)“小東西”，它有著昆蟲(chóng)的眼睛、蝙蝠的耳朵和蜜蜂的觸角，能識(shí)別生化武器以及核武器。五角大樓想讓國(guó)防部的微型機(jī)器昆蟲(chóng)長(zhǎng)得更加逼真，從而提高其穩(wěn)定性。具體地說(shuō)，國(guó)防部希望，它的微型飛行器能像昆蟲(chóng)一樣，擁有大眼睛和多毛的翅膀。微型飛行器目前存在的主要問(wèn)題與其應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境(如風(fēng)向改變或刮強(qiáng)風(fēng)、移動(dòng)物體及其他必須考慮的實(shí)時(shí)可變因素)的方式有關(guān)。微型飛行器體積微小，因此安裝計(jì)算裝置或傳感器等有效載荷的空間不大。

這還引出了一個(gè)難題：工程師們?nèi)绾巫龅郊纫獮槲⑿惋w行器縮小體積、提高性能，又要提高其環(huán)境感知及飛行中的數(shù)據(jù)處理能力？當(dāng)遇到這種棘手問(wèn)題時(shí)，用點(diǎn)仿生技術(shù)肯定不會(huì)有什么壞處。這正是五角大樓最近發(fā)放的合同所考慮的研究方向。最近五角大樓撥下來(lái)兩筆科研津貼。如果這些錢(qián)能說(shuō)明什么問(wèn)題的話，那就是：未來(lái)的微型飛行器或許會(huì)在全身安裝細(xì)毛發(fā)狀的傳感器，還會(huì)長(zhǎng)出大大的復(fù)眼。傳感器的作用是，讓飛行器保持盤(pán)旋狀態(tài)，并通過(guò)感知?dú)饬髦凶钗⑷醯淖兓岋w行器維持飛行穩(wěn)定性。這意味著，飛行器可在強(qiáng)風(fēng)即將到來(lái)前有所感知，并且由此作出調(diào)整，以適應(yīng)環(huán)境變化。此外，這還可以幫助飛行器在飛行過(guò)程中維持整體穩(wěn)定性。