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中国已成功控制鸽子的行为!印媒表示:这项研究军事应用潜力无限

 星辰大海种花家 2022-10-27 发布于浙江

印媒《欧亚时报》于10月27日报道了一项中国科研方面的进展,中国一个研究小组已经成功控制鸟类的行为超过45分钟,印媒表示,这项应用军事潜力非常大,甚至在某些场合的应用将超越无人机。

控制鸟类飞行行为2小时:究竟是如何做到的?

据《欧亚时报》报道,山东科技大学电气与自动化工程学院教授怀瑞拓正在带领一个科学团队研究机器人在动物身上的应用,在《生物医学工程杂志》上发表的一篇论文表明,目前已经成功突破了控制鸽子的技术。

研究人员将一个控制芯片置于鸽子的头部,并将芯片的电极植入鸽子的大脑,这块控制芯片将会产生一些经过调制的神经控制信号,对鸽子的行为进行控制。另外在这块芯片上还集成了无线控制线路,可以接受控制信号并向鸽子输出控制信号。

简单地说这只鸽子就这样变成了一只“遥控鸽子”,研究人员利用这个芯片在45分钟内连续控制鸽子的行为,向左拐弯或者向右拐弯等,对植入的5只鸽子统计,其控制成功率可达80~90%,其行为是跨越鸽子自身生理行为的,但有时候会被强烈的“生理行为”信号所覆盖!

比如在某些特殊的情况下控制指令会失效,比如在周围产生让鸽子感兴趣的事件时控制信号可能就会被鸽子大脑“忽略”,研究团队目前还不知道这是什么原因,不过据初步估计是可能鸽子大脑会将这些输入的信号重新处理后再做出高级行为判断。

目前供电是通过鸽子背上一块太阳能电池板来完成的,由于功率不足,其和PCB板上携带的电池联合供电大约能维持45分钟控制时间,和一台商业无人机的续航时间差不多,不过研究人员表示,可以控制鸟类在太阳底下停留的时间以改善控制效果。

不过就目前而言能控制到目前这个水平已经相当了不起,印媒称在这个动物行为控制研究方面,西方国家一直处在领先,目前中国正在大幅度追赶。

印媒表示:军事应用潜力无限,到底可以用在哪里?

在聊军事应用潜力之前,我们先来了解一个真实故事改编的电影《天空之眼》,英国伦敦联合司令部凯瑟琳·波威尔上校(海伦·米伦饰演)的情报小组正在跟踪一位与肯尼亚自杀炸弹袭击嫌疑的恐怖分子,他们藏匿在一个居民区,无人机从外部完全监视不到内部画面,也无法通过特工化妆进入内部侦察。

因此派出一名特工在现场附近装作售卖物品的小贩,然后偷偷放出一只仿生甲虫无人机进入房子内部侦察,结果不仅发现了多名恐怖分子,还发现了正在现场制造的自杀炸弹背心,正当监视的关键时候,仿生甲虫没电了,画面中断.........

《天空之眼》中展现的无人机技术目前已经能实现大部分,但电池续航仍然是一个大问题,因为让这些无人机飞行的动作是一个耗电大户,如果利用能飞行的动物来担任这项工作,而电子设备只需控制它飞行与摄像监控等这些行为,那么其“续航时间”将会大幅度增加,并且还可以用太阳能充电的方式,在电能即将耗尽时控制它的行为去晒晒太阳,甚至在这只动物死前都可以任意控制。

遥控动物:技术超出你的想象

控制动物的行为有一个专用名词Remote control animal,意思就是遥控动物,其方法是将电极植入动物的神经系统中,然后有一块控制芯片在动物大脑外部接收这个信号,另外还有供电系统,就如上文中控制鸽子是一样的过程。

控制的动物远不止鸽子,还有老鼠和鲨鱼以及海豚等,甚至还有昆虫比如飞蛾、甲虫以及蟑螂等,基本上就包括了海陆空三种,并且最小可以控制蟑螂,大致做到了无孔不入。

一间戒备森严的房子,可能进不去老鼠,也进不去鸽子,但蟑螂基本可以长驱直入,即使不能通过门缝,也可以下水道进去,一旦闯入,那么事情就成功一半了,这只蟑螂可以在房间里潜伏下来,即使不做视频,就算只是窃听也将获得大量有用信息。

控制动物:到底是怎么做到的?

像鸟类和大鼠以及海豚与鲨鱼都属于高等动物,与蟑螂、飞蛾等昆虫完全不一样,比如像控制大鼠,主要是依靠微电极刺激大鼠奖励中心对大鼠的进行远程控制,一般需要植入三个电极,两个位于丘脑腹后外侧核,第三个位于前脑内侧束。

  • 两个位于丘脑腹后外侧核的电极作用:模拟老鼠的左右胡须触碰到的障碍物,从而实现老鼠的左右转弯等动作;

  • 前脑内侧束电极的作用:如果老鼠操作正确,那么将会通过电极刺激来奖励老鼠;

大脑中的这些行为都是通过微电流来实现传递的,比如障碍物刺激容易实现,还有大脑的奖励机制,比如找到食物的满足感,晒太阳的舒适感等也是微电流刺激大脑某处,而电极刺激则代替了这些行为直接给大脑舒适感。

这些操作非常简单,也相当稳定,但却需要人为控制,这个人在“回路”中介入的力度很大,以前要实现如此大量的操作简直就是折磨控制人员,但现在还开发出了定位系统和路径算法来自动控制动物的行为。

比如控制老鼠穿过一片树林抵达另一端的目的地,目前已经可以做到利用GPS定位,给出一系列的控制行为,自动控制老鼠左转、右转安全穿过树林直达目的地,这将大大减少控制强度,并且还减少了与外界的交互。

当然对于鸟类和海豚与鲨鱼的方式又有些不一样,不过基本原理还是用电极给予刺激产生疼痛或者恐惧感,从而实现转弯,只是方式上稍稍有些区别。而昆虫类没有像哺乳动物那样的大脑,不过它们依然有控制行为的蘑菇体,使得昆虫的行为得到控制,目前已经可以控制甲虫飞行。

早期都是植入电极的方式,这种行为对动物影响比较大而且容易感染,现在科学家正在开发以超声波信号控制动物的方式,比如350KHZ的超声波经过调制后可以直接影响大鼠的行为,准确率已经可以达到94%。

对狗这类动物的控制则要比大鼠更容易,因为狗可以通过训练与佩戴在身上的电子设备互动,比如给出某些声音信号或者振动信号后让狗做出某些动作,控制成功率也可以达到85%以上,也已经达到了很高的程度。

对动物的控制是一件相当可怕的事情,以目前而言,控制动物很容易被识别出来,因为在其背上都会装上一片大大的控制板,而在未来这种控制板将会大幅缩小,隐藏在毛发下,或者翅膀中,甚至动物体内。

反恐或军事用途:应用面很广

俄乌冲突已经让大家看到了无人机的应用,无论是战场侦察还是执行攻击,甚至执行无人机自杀攻击,其用法只有你想不到,没有无人机做不到,但无人机真的无法防御吗?其实也不是,只要加强戒备,这些设备还是可以被发现的,只是代价比较大。

但受到遥控的动物却完全不在此列,因为这就是一只鸟,或者一只老鼠,甚至是甲虫,不但很难发现,就算是发现了也会被当成野生动物而被轻易放过,但却不知现场的一些信息可能已经被传送出去,在战场上,一旦被定位,基本上有很多武器可以招呼过来,比如导弹、防区外攻击武器甚至大炮远程打击等。

无人机给大家上了一课,而遥控动物则要比无人机更可怕,未来的科技发展是不可限量的,如印媒所言,西方国家在这方面研究都比较领先,不过让人欣慰的是我国在这方面也没有很落后,至少等人家威胁我们时也有对等的烧火棍,不至于没有还手之力。

参考:

https:///china-claims-success-in-controlling-a-birds-mind-experts/

https://www./news/china/science/article/3197162/chinese-scientists-use-solar-energy-power-control-bird-brains

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