“蜻蜓眼”是由小背包發(fā)出的、發(fā)送到大腦中特定神經(jīng)元的光脈沖控制的，研究人員可以遠(yuǎn)程操作這種類似無(wú)人機(jī)的裝置來(lái)引導(dǎo)授粉或探索不適合人類的區(qū)域。

 

　　研究組創(chuàng)造了一個(gè)半機(jī)械的蜻蜓，成功地將一個(gè)裝有電子、傳感器和太陽(yáng)能電池的小背包綁在了一只活的昆蟲(chóng)身上——它已經(jīng)飛上天空實(shí)現(xiàn)了“處女航”。

 

　　該裝置由Draper和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究人員開(kāi)發(fā)，該研究所1月首次公開(kāi)了轉(zhuǎn)基因昆蟲(chóng)。今年早些時(shí)候，Draper生物醫(yī)學(xué)工程師和該項(xiàng)目的首席研究員Jesse J. Wheeler說(shuō)，“蜻蜓眼是一種全新的微型飛行器，它比任何人造的東西都更小、更輕、更隱蔽。這個(gè)系統(tǒng)推動(dòng)了能量收集、運(yùn)動(dòng)傳感、算法、微型化和光遺傳學(xué)的融合，所有這些都運(yùn)用到一個(gè)小到足以讓昆蟲(chóng)‘佩戴’的系統(tǒng)中。”

 

　　該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這個(gè)背包，填補(bǔ)了昆蟲(chóng)和人類控制者之間的中間地帶。這種光學(xué)裝置通過(guò)指甲大小的背包向昆蟲(chóng)的大腦發(fā)送指令。研究人員首先采用了一種方法改造蜻蜓神經(jīng)系統(tǒng)的基因，使其能夠?qū)γ}沖信號(hào)做出反應(yīng)。為了做到這一點(diǎn)，研究小組給這種昆蟲(chóng)添加一種基因，該基因能將一種名為ospin的光敏感蛋白質(zhì)添加到神經(jīng)元上。

 

　　“蜻蜓眼”是由大腦中特定神經(jīng)元所發(fā)出的光脈沖控制的，研究人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程操控這種類似于無(wú)人機(jī)的裝置來(lái)引導(dǎo)授粉或探索不適合人類的區(qū)域。

 

　　神經(jīng)元是被optrode裝置的一個(gè)接口發(fā)出的光激活的。然而，研究人員指出，蜻蜓的神經(jīng)元在這過(guò)程中沒(méi)有受到影響或損傷，它只是賦予這個(gè)小生物飛得更遠(yuǎn)、更靈活的能力。

 

　　該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這個(gè)背包，填補(bǔ)了昆蟲(chóng)和人類控制者之間的中間地帶。這種光學(xué)裝置通過(guò)指甲大小的背包向昆蟲(chóng)的大腦發(fā)送指令。

 

　　研究人員首先采用了一種方法改造蜻蜓神經(jīng)系統(tǒng)的基因，使其能夠?qū)γ}沖信號(hào)做出反應(yīng)。為了做到這一點(diǎn)，研究小組給這種昆蟲(chóng)添加一種基因，該基因能將一種名為ospin的光敏感蛋白質(zhì)添加到神經(jīng)元上。

 

　　Wheeler說(shuō)：“有朝一日這些工具也能促進(jìn)人類的醫(yī)學(xué)治療，研制更有效的療法，減少副作用。我們靈活的optrode技術(shù)提供了一種新的解決方案，使微型化的診斷技術(shù)安全抵達(dá)更小的神經(jīng)目標(biāo)，提供更精確的治療方法。”像往常一樣，神經(jīng)元將信號(hào)發(fā)送到翅膀上，刺激昆蟲(chóng)飛起來(lái)。

 

　　這不僅是技術(shù)上的一個(gè)突破，而且研究人員相信，半機(jī)械的蜻蜓很快會(huì)被用于引導(dǎo)授粉、偵查、甚至是精確的醫(yī)學(xué)和診斷療法。

 

　　微小的太陽(yáng)能板也被綁在背包上為類似無(wú)人機(jī)的系統(tǒng)供電。通過(guò)運(yùn)用這種技術(shù)，而不是增加電池，蜻蜓不僅能飛得更遠(yuǎn)更久，還能攜帶更多的有效載荷。這不僅是技術(shù)上的一個(gè)突破，而且研究人員相信，半機(jī)械的蜻蜓很快會(huì)被用于引導(dǎo)授粉、偵查，甚至是精確的醫(yī)學(xué)和診斷療法