無(wú)人機(jī)能代蜜蜂授粉？

劉毅元

提起蜜蜂，我們就會(huì)想到那個(gè)在萬(wàn)花叢中勤勞的小身影。根據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)布的一份報(bào)告顯示，全球約75%的農(nóng)作物，包括蘋果、胡蘿卜、咖啡豆和堅(jiān)果等在內(nèi)，都需要授粉。有的植物比較“自強(qiáng)”，同株植物上雄蕊和雌蕊挨得比較近，所以可以完成自花授粉。而更多的植物則采用的是異花授粉的模式，因?yàn)檫@會(huì)增加遺傳的多樣性，提高作物的數(shù)量和質(zhì)量，比自花授粉更具優(yōu)勢(shì)。

不過(guò)，異花授粉則主要依靠蜜蜂或其他昆蟲的幫助才能完成。

然而，由于殺蟲劑的濫用、野生棲息地被破壞以及氣候變化等諸多因素的共同作用，世界各地的傳粉者（如蜜蜂和蝴蝶）都遇到了麻煩——近期的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，40%的傳粉者物種瀕臨滅絕。

科學(xué)家因此一直在尋找解決方案，一些人關(guān)注如何保護(hù)這些傳粉者，而另一些人則希望制造出能夠取代它們干活的機(jī)器。于是，“機(jī)械蜜蜂”應(yīng)運(yùn)而生。

替蜜蜂干活的無(wú)人機(jī)

有意思的是，該無(wú)人機(jī)的發(fā)明源于多年前的無(wú)心插柳。十年前，日本化學(xué)家都英次郎研制了一種像發(fā)蠟一樣黏稠的離子液體凝膠，希望它能具有良好的導(dǎo)電性以便應(yīng)用于電池中。但這種凝膠的性能并沒(méi)有他希望的那么好，所以他把它放在一個(gè)沒(méi)有蓋的瓶子里，推到抽屜中就忘記了。幾年后，當(dāng)他偶然又看到了這一凝膠，驚訝地發(fā)現(xiàn)它仍然保存完好，大小和粘性都沒(méi)有改變。這一點(diǎn)和傳統(tǒng)凝膠很不一樣，傳統(tǒng)凝膠容易降解，不能保存太長(zhǎng)時(shí)間。

并且，當(dāng)這種凝膠掉到地板上時(shí)粘起了些許灰塵，都英次郎突然意識(shí)到這可能是收集花粉顆粒的好材料。為了證實(shí)這一點(diǎn)，他把凝膠在螞蟻身上沾了一點(diǎn)，并把它們放入一盒郁金香里。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種凝膠確實(shí)能幫助螞蟻沾上更多的花粉，因?yàn)樗哂辛己玫膸щ娞匦裕虼丝梢猿蔀槟M蜜蜂傳遞花粉的理想對(duì)象。

接下來(lái)他需要的是可以在花朵間來(lái)去自如的媒介，于是，一架小型的四螺旋槳無(wú)人機(jī)被選中。他先將一個(gè)由馬鬃毛制成的小刷子放在該裝置的底部，然后將刷子浸入凝膠中。這樣，機(jī)器版的傳粉者就制作完成了。

下一步自然就是對(duì)該無(wú)人機(jī)進(jìn)行模擬蜜蜂授粉測(cè)試，測(cè)試對(duì)象是粉紅色的日本百合。只見(jiàn)無(wú)人機(jī)在遙控器的控制下，以輕盈的姿態(tài)在花朵上降落或起飛，柔軟、靈活的毛發(fā)都不會(huì)損壞花蕊。一段時(shí)間后，研究人員在花朵中看到了花粉管的生長(zhǎng)，即意味著無(wú)人機(jī)成功完成授粉任務(wù)。

替代蜜蜂？別盲目樂(lè)觀

無(wú)人機(jī)的成功授粉對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是令人興奮的，但這只是第一步。機(jī)器人傳粉者是否能夠取代蜜蜂，或者至少是能夠替蜜蜂分擔(dān)一部分工作？對(duì)此，有些科學(xué)家表示，不否認(rèn)機(jī)械蜜蜂是一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，但對(duì)于解決昆蟲傳粉問(wèn)題，它可能并不會(huì)根本解決。

首先，成本會(huì)是一個(gè)很大的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)室里給一株植物授粉和在1000平方米的田地授粉，這兩者之間有很大區(qū)別。我們只要簡(jiǎn)單地對(duì)比一下數(shù)據(jù)：如果每只工蜂每天可以采大約1000朵花，我們?yōu)?萬(wàn)只工蜂提供了一個(gè)蜂房，大概需要支付150美元，如果蜜蜂在那片樹(shù)林里工作了2周，那成本算下來(lái)就是每只蜜蜂每天只需0.035美分；而在那個(gè)實(shí)驗(yàn)中光一架無(wú)人機(jī)就得花費(fèi)100美元。顯然，如果要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)器授粉，目前的成本基本是無(wú)法承受的。

其次，由于無(wú)人機(jī)是通過(guò)遙控的，也就是說(shuō)每一架無(wú)人機(jī)還需要一個(gè)人來(lái)引導(dǎo)它的飛行，這對(duì)于擴(kuò)大授粉規(guī)模來(lái)說(shuō)也是不切實(shí)際的。當(dāng)然，科學(xué)家們表示，隨著研究的深入，無(wú)人機(jī)有可能在某天學(xué)會(huì)獨(dú)立飛行，使用GPS、高分辨率攝像機(jī)和人工智能來(lái)自主導(dǎo)航和給農(nóng)作物授粉，但這樣無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步提高成本。

最后，授粉質(zhì)量也不一定盡如人意。植物與授粉的昆蟲，已經(jīng)一起進(jìn)化了上億年。顯然面對(duì)更小更復(fù)雜的花卉結(jié)構(gòu)，無(wú)人機(jī)如果不設(shè)計(jì)得更加輕巧和靈活，就很可能會(huì)對(duì)花朵造成損傷。傳粉者已經(jīng)進(jìn)化出了處理不同種類的花朵的能力，而機(jī)器如果要做到這一點(diǎn)，顯然還需要時(shí)間。

所以，機(jī)械蜜蜂是一種嘗試，但是距離實(shí)際應(yīng)用還存在很多的障礙?；蛟S我們更應(yīng)該考慮的是，采取行動(dòng)來(lái)保護(hù)和提高蜜蜂的數(shù)量。使用更少的殺蟲劑，要做好疾病檢測(cè)工作防止傳染病的蔓延。

即使機(jī)械蜜蜂看起來(lái)很酷，但如果有選擇，希望可以永遠(yuǎn)不需要它們來(lái)替代蜜蜂。