□ 郭雪蘋

科幻小說《三體》第二部的開篇，首先出場的是一只螞蟻。它爬上墓碑，見證了一次決定地球命運的談話。從螞蟻視角看到的世界究竟是什么樣的，我們現(xiàn)在只能靠想象；未來，或許我們能直接看到它們眼中的世界——通過研究昆蟲眼睛和頭部的運動，科學家發(fā)明了一種安裝在昆蟲背上的微型攝像機。

模仿昆蟲運動

視覺對于生物獲取信息、交流和導航至關(guān)重要。對昆蟲來說，視覺功能需要耗費很多能量，因此，很多昆蟲的頭部和身體是獨立運動的。這使得它們不必依賴需要大量能量的高級周邊視覺系統(tǒng)，只要轉(zhuǎn)動頭部就能得到分辨率較高的圖像。

受此啟發(fā)，研究人員讓攝像機模仿昆蟲的頭部運動，使其在減少能量消耗的同時還能保持平衡。攝像機下面連接著機械臂，借助它，攝像機能在60°范圍內(nèi)活動，可以對準特定的目標拍攝，也能拍攝全景畫面。

這個攝像機非常輕巧，只有250 微克，相當于一張撲克牌質(zhì)量的四分之一。攝像機由鋰電池驅(qū)動，能夠連續(xù)工作超過1 小時。研究人員還可以對攝像機進行編程，使其僅在昆蟲移動時拍攝畫面，這樣電池壽命可延長至6 小時。將來攝像機還能夠使用其他能源。

在測試中，研究人員將攝像機安裝在兩種甲蟲的背上。研究人員報告說，所有甲蟲在實驗一年后仍然活著。要把人工視覺系統(tǒng)做到這么小是非常大的挑戰(zhàn)。在此之前，還沒有用于微型機器人或昆蟲的無線視覺系統(tǒng)問世。這項研究為研制更實用的微型機器人邁出了關(guān)鍵的一步。

多種用途

安裝在昆蟲背上的攝像機能以每秒1～5 幀的速度拍攝昆蟲視角的視頻，畫面分辨率為160×120 像素。視頻通過藍牙傳輸給智能手機。研究人員可以對攝像機進行控制，操控距離達到120 米，但目前他們還沒有辦法控制昆蟲的運動。不過，攝像機可以裝備很多昆蟲，它們分散開來就可以收集到足夠的信息，所以沒有必要單獨控制每只昆蟲。

該攝像機可用于遠程探索環(huán)境和繪制地圖，也能幫助生物學家了解動物在特定地形中的行為，例如：昆蟲如何對它在環(huán)境中接觸到的不同刺激做出反應。另外，多巖石的復雜環(huán)境對于目前的機器人來說是一個挑戰(zhàn)，而昆蟲擅長爬坡和鉆縫隙。因此，這個系統(tǒng)還可以幫助人們對常規(guī)導航技術(shù)難以覆蓋的空間進行觀察或從那里采集樣本。

這樣功能強大而又小巧、隱蔽的攝像機，很容易引發(fā)人們對隱私泄露的擔憂。研究人員也意識到這個問題的嚴重性，他們強調(diào)會將相關(guān)研究信息公開，這樣人們就能意識到風險，從而思考解決方案。