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        另類科學(xué)家的超酷研究(一)

        2012-04-29 00:00:00

        歐文·霍蘭德的機(jī)器人一點(diǎn)都不可愛(ài)。它只有一只烏賊似的大眼球,配上熱塑性塑料制成的慘白骨架,還有卷成一團(tuán)、暴露在外的機(jī)械內(nèi)臟,看上去就像是《太空堡壘卡拉狄加》里塞隆人《C ylon》的上半身。

        如今的機(jī)器人都不同凡響,本田研制的機(jī)器人會(huì)翻跟斗,iR obot公司推出的家居清潔機(jī)器人能鉆到沙發(fā)底下打掃衛(wèi)生,霍蘭德的機(jī)器人對(duì)這些花活一竅不通,任何時(shí)候都沒(méi)機(jī)會(huì)參加商業(yè)表演,但他信心滿滿,理由是它將能完成更加驚人的任務(wù):思考。

        在人工智能和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,“思考”是一個(gè)難以捉摸的詞兒?!皺C(jī)器人制造本質(zhì)上是一門工程學(xué),在這個(gè)領(lǐng)域研究機(jī)器意識(shí),你是走不了多遠(yuǎn)的。”坐在英國(guó)蘇塞克斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里,從心理學(xué)轉(zhuǎn)攻機(jī)器人制造的歐文·霍蘭德侃侃而談,“但我都快退休了,不在乎這個(gè)?!彼O(shè)計(jì)的這個(gè)ECCE機(jī)器人就是通過(guò)一個(gè)“仿人”的“人體結(jié)構(gòu)”來(lái)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知,其椎骨、肌肉和肌腱都與真人相仿?;籼m德說(shuō),ECCE機(jī)器人那松軟的身體“沒(méi)有內(nèi)在的固性”,“如果我們關(guān)了電源,它會(huì)癱軟成一團(tuán),跟你我一樣”。而這就是設(shè)計(jì)的創(chuàng)意所在——知道如何控制這一系統(tǒng),你可能就明白了大腦是如何控制人類的身體的。

        為此今年霍蘭德打算升級(jí)ECCE機(jī)器人,給它配上張力傳感器,讓它具備本體感受(也就是能夠說(shuō)出自己身體各個(gè)部件在哪里的能力),再配上微軟的體感交互式立體游戲控制器系統(tǒng)Kinect,使它具備深度知覺(jué)?;籼m德的目標(biāo)是讓機(jī)器人與環(huán)境有更好的交互作用,他認(rèn)為這是意識(shí)產(chǎn)生的基礎(chǔ)。

        那么,是不是到振臂歡呼我們的“機(jī)器人之王”誕生的時(shí)候了?還沒(méi)那么快。也許最后,ECCE機(jī)器人可以旋轉(zhuǎn)著“走”進(jìn)一個(gè)房間,看到桌上滾著一個(gè)球,伸手把它撿起來(lái)?!扒疤崾俏覀兊目刂葡到y(tǒng)沒(méi)有崩潰和燒壞,”霍蘭德說(shuō)。只是,如果ECCE機(jī)器人真的可行,它的身體將跟我們的相似,那么它一定會(huì)下意識(shí)地將自己的身體與我們的身體進(jìn)行比較,這也是順理成章的事兒,因此,希望以后幾代ECCE機(jī)器人的外表能有所改進(jìn)——就像弗拉京烤箱那樣,酷斃了。

        在一般人的觀念里,將人類送往另外一個(gè)星球是一段昂貴、危險(xiǎn)、不太舒適,而且依照目前的技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的旅程。但是電信大亨布萊恩·邁克奈爾認(rèn)為他找到了解決之道:只要加水就成。

        在《英國(guó)星際學(xué)會(huì)志》上發(fā)表的一篇文章中,身為工程師和太空迷的邁克奈爾說(shuō),他的水能“太空梭”可利用現(xiàn)有技術(shù),以不到10億美元的成本,將宇航員送往火星。要把人送到火星,最便宜大概要300億美元,約為美國(guó)宇航局年預(yù)算的兩倍,相對(duì)于發(fā)射人造衛(wèi)星或者送機(jī)器人上去的成本,可以說(shuō)是一筆天文數(shù)字。但就太空旅行而言,重量是與成本成正比的,為了保證宇航員的生存,以及把他們安全送回地球,你得同日寸發(fā)射很多飲用水,那玩意真的很重。同樣,推送著飛船穿越茫茫太空的火箭的化學(xué)燃料也不輕?!斑@是一個(gè)非?;ㄥX的事業(yè),”邁克奈爾說(shuō)。“要脫離紙上談兵,落到實(shí)處,談何容易。”

        邁克奈爾的計(jì)劃解決了燃料問(wèn)題。在太空中,飛船不需要利用瞬時(shí)能量來(lái)加速,它們可以隨著時(shí)間的流逝自行加速。這意味著它們可以使用比較經(jīng)濟(jì)的電熱推進(jìn)系統(tǒng)——環(huán)地軌道設(shè)備常用的動(dòng)力。這些設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)用微波把氣體加熱到高溫,然后推動(dòng)氣體通過(guò)個(gè)噴嘴,產(chǎn)生;中力。它們使用的燃料是什么?水。在太空飛梭上,這些水可以用來(lái)澆灌菜園、花園,為宇航員解渴,也可以形成一道屏障,阻擋外太空輻射,最終它將用作燃料,以補(bǔ)償自身重量帶來(lái)的運(yùn)載成本(可將維持整個(gè)旅程所需要的水以冰凍形式儲(chǔ)藏在船體內(nèi))。人們可以使用較小的火箭先把太空梭送往環(huán)地軌道,然后轉(zhuǎn)而使用水驅(qū)動(dòng)方式。這種技術(shù)較為簡(jiǎn)單,現(xiàn)在已經(jīng)存在。

        雖然聽(tīng)上去既先進(jìn)又優(yōu)雅,但就目前來(lái)說(shuō),邁克奈爾的設(shè)想還有些樂(lè)觀。不過(guò),向來(lái)知難而進(jìn)的他準(zhǔn)備啟動(dòng)一種類似×大獎(jiǎng)的競(jìng)賽,由Lam inar Resea rch資助,以改進(jìn)技術(shù),提高知名度。因?yàn)閷?duì)太空旅行來(lái)說(shuō),最難邁出的就是第一步。

        最近幾年,一種名為蜂群衰竭失調(diào)(CCD)的奇怪病癥開(kāi)始在蜜蜂王國(guó)里蔓延:這種綜合癥會(huì)使蜂群里的工蜂突然死去,只剩下孤零零的蜂王在蜂箱里做垂死掙扎。關(guān)于此病來(lái)源,人們說(shuō)法很多,其中之一就是瓦螨。這是一種長(zhǎng)著八條腿的小寄生蟲(chóng),以吸蜜蜂的血為生,還會(huì)把卵產(chǎn)在蜜蜂卵里。鑒于蜂群每年損失大約30%到40%(2008年,CCD導(dǎo)致美國(guó)失去近36%的商業(yè)蜂箱,法國(guó)、比利時(shí)、意大利、葡萄牙和西班牙的蜂箱也面臨威脅),科學(xué)家和商業(yè)集團(tuán)不惜一切代價(jià)尋找能夠幫助這些“花媒人”存活下去的辦法。

        怎么辦?瑪拉·斯皮瓦克的想法是:如果不能擊敗正在大批殺害蜜蜂的疾病和害蟲(chóng),那就試著培育出更好、更強(qiáng)壯的蜜蜂吧。斯皮瓦克是明尼蘇達(dá)大學(xué)一名昆蟲(chóng)學(xué)者,是麥克阿瑟“天才基金獎(jiǎng)”(號(hào)稱“美國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)”)獲得者,她培育出了一種可對(duì)抗雅氏瓦螨的“超級(jí)蜜蜂”。

        斯皮瓦克實(shí)現(xiàn)突破的方法非???。她首先用液氮將

        小部分蜜蜂幼蟲(chóng)殺死在蜂蠟封住的六角形孵化巢房?jī)?nèi),然后靜靜等待。在些蜂巢中,蜜蜂永遠(yuǎn)不會(huì)打開(kāi)這些巢房,將幼蟲(chóng)尸體清理出去。但是在一些有潔癖的蜂群里,尸體會(huì)在24小時(shí)或者更短時(shí)間內(nèi)被清走。斯皮瓦克要挑選的正是具備這種特性的蜜蜂。她找到一批這樣的蜜蜂,取名為明尼蘇達(dá)衛(wèi)生蜂。在明尼蘇達(dá)衛(wèi)生蜂蜂群中,一旦有雅氏瓦螨入侵,蜜蜂就會(huì)趕在雅氏瓦螨的幼蟲(chóng)孵出及繁殖之前,打開(kāi)孵化巢房,清理出被感染的蜂蛹,這是一種自衛(wèi)式還擊。

        然而,商業(yè)養(yǎng)蜂人卻不太情愿親自挑選出這樣的蜜蜂來(lái)。斯皮瓦克不得不到田野里,跟養(yǎng)蜂人一起工作。她離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)室,到加利福尼亞州——美國(guó)商業(yè)養(yǎng)蜂業(yè)中心整整忙活了三年。

        目前,不少養(yǎng)蜂人利用她發(fā)明的冷凍法挑選及培育衛(wèi)生蜂。斯皮瓦克派出一名學(xué)生,確定了大約2000個(gè)這樣的商業(yè)蜂群。他們的目標(biāo)是將強(qiáng)壯的蜜蜂與生病的蜜蜂分開(kāi),將衛(wèi)生習(xí)慣最好、最喜歡打掃的蜂群與最抗病的蜜蜂結(jié)合起來(lái),培育出新的蜂種。斯皮瓦克現(xiàn)在專注于研究蜂膠——這種樹(shù)脂狀物質(zhì)含有特殊的抗菌、殺菌成分,野生蜜蜂會(huì)把它涂在蜂巢內(nèi)部,作為集體免疫系統(tǒng)使用——也許它會(huì)為培育出更好的蜜蜂指明道路。(未完待續(xù))

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