花间蜂飞蝶舞？无人机将替代蜜蜂授花粉

　　【新知关键词：蜂群崩溃混乱症】

　　“如果蜜蜂从地球上消失，人类将只能再存活4年。没有蜜蜂，没有授粉，没有植物，没有动物，也就没有人类”

　　1994年1月，名为保罗·埃姆的美联社记者撰写了一篇报道，内容是关于养蜂业者对欧盟农业部长会议进行的抗议活动。在报道中，埃姆提到了抗议活动中由法国养蜂业联合会UNAF散发的一份传单，上面写道“如果蜜蜂从地球上消失，人类将只能再存活4年。没有蜜蜂，没有授粉，没有植物，没有动物，也就没有人类”。此后，“蜂群崩溃混乱症”频繁见诸于《华盛顿邮报》、《明镜周刊》、《独立报》和《国际先驱论坛报》等国际知名报刊。自2006年开始，世界各地的蜜蜂大量死亡，加拿大魁北克省有40%的蜜蜂消失。在人类食物中，有1/3都需要蜜蜂授粉，“蜂群崩溃混乱症”已经从十年前的宣传单变为了现实。如今科学家们已造出微型无人机，它能代替蜜蜂完成植物授粉。

　　无人机将被用于授粉，做更有价值的服务

　　据外媒《传播学》杂志官网2月9日报道，日本国家先进工业科学研究所的化学研究团队正试图用无人机来为植物授粉。研究者表示，未来科研方向就在无人机自动授粉领域，争取让研发出的微型无人机完全自主地进行花粉传播。

　　长久以来，人们将无人机的用途局限于包邮快递或网络信息传输等领域，但最新研究彻底改变了现状，无人机将被用于授粉，做更有价值的服务。研究人员制作出宽4厘米，重仅15克的微型无人机，底部覆盖有一层绒毛，绒毛上涂满改良过的凝胶。当无人机落到花朵上时，花粉颗粒会轻轻粘到凝胶上。当无人机再次飞到另外一朵花上时，就会有花粉颗粒落入雌蕊，完成授粉。

　　新研究论文发表于国际期刊《化学》上，研究团队用微型无人机在一朵绽放的竹百合花上实验。稍加练习之后，无人机可以在三次降落中共沾取41%的花粉，并在触碰其他100朵花的过程中为53朵花完成授粉。无人机底部绒毛片上凝胶的主要成分为一种无毒离子液体，工作时使用静电和黏性就能托起或粘起花粉颗粒。

　　实验中使用的微型无人机为手动操作，但研究人员表示，通过添加人工智能和GPS定位系统，无人机就可以自动搜寻植物并主动完成授粉。实际上，对授粉过程来说，花朵需要的不仅仅是一个粘性强的绒毛板。研究传粉昆虫的专家指出，授粉无人机还有很多需要改进的地方，要向现有的传粉昆虫学习，比如蜜蜂、蝴蝶，甚至一些更大的动物。从自然中学习科学总是很好的，此类型的研究也有助于人类理解大自然中的种种奇迹。

　　自然授粉过程复杂，不应该被低估

　　2013年美国奥巴马政府通过了《孟山都保护法》，转基因食品与生物技术一下被推上舆论的风口浪尖。对世界粮食生产的担忧直接引发人们对蜂群的关注。研究者认为，授粉过程复杂，不应该被低估。它涉及寻找鲜花，决定鲜花是否适合传粉或授粉，判断鲜花是否已被其他传粉者访问过。传粉者需要熟练地触碰花朵，不能破坏花的结构，采摘花粉后能仔细保管，同时统筹并优化花朵与传粉者团队之间的路径。自然界现有的传粉者经过数万年进化过程的磨练，对以上所有技能都得心应手，而人类现有的技术只能在某些方面追上它们，在另一些方面还差得远。

　　对传粉昆虫而言，有三大因素决定了它们能够很好地完成授粉，那就是决策独立、保持学习以及团队合作。以蜜蜂为例，每只蜜蜂都能决定什么花适合自己，清楚计算并管理自己的能量，剔除陈旧的花粉，保持自身清洁。相比之下，现代无人机只达到了个人操作的水平，并无自主意识。

　　添加了面孔追踪技术之后，它们可以追踪花朵，甚至可以用GPS绘制路线图，返回基地后使用传感电池充电。长远看来，由于授粉是此类无人机的唯一功能，它们也许比自然传粉者更有优势，毕竟蜜蜂等昆虫为了生存和养育后代，还需要进行酿蜜等附加工作。

　　若想复制蜜蜂的行为，微型无人机就要接受复杂的编程

　　眼下授粉无人机需要开发的领域集中在学习和团队合作，毕竟不是所有的花都开得像竹百合那样简单。商业种植中，有很多棘手的花很难用无人机完成授粉，比如豆类植物，也有像草莓花那样，需要反复授粉才能结出好果子。在蜜蜂团体中，为了解决这个问题，它们会学习并对某一类型的花进行迅速而专业的授粉处理，它们还会以奖励机制来寻找最佳采粉路线。随着团体中所有的蜜蜂都这么做，它们就能迅速分工，获得更多花粉。

　　若想复制蜜蜂的行为，微型无人机就要接受复杂的编程，改变行为，并调整适应不同花朵的能力。或者用不同类型的无人机模仿不同种类的昆虫，完成不同的授粉工作，显然后者将大大提高研发和生产成本。当无人机的数量超过一个，就适合统筹优选而非集中控制模式，只有个人无人机才能仅依从一套简单规则来运行。蜜蜂在团体中若想招募队友前去采蜜需采用“跳舞”的方式，这一系列的默许规则，使传粉者们非常了解队友在表达什么。无人机研究者认为，类似的技能将在未来被开发并落实到微型无人机群体中。

　　《传播学》杂志指出，授粉无人机的研发并不是为了取代自然授粉者，而是为了在恶劣环境下完成授粉工作，比如辐射区或外星基地，甚至用于封闭实验室内的植物品种杂交。在火星上，即便可以种食物，但靠蜜蜂授粉根本不可能，此时授粉无人机就有了用武之地。2014年7月哈佛工程与应用科学学院也曾推出一款蜜蜂机器人，如今两年过去，专家们依然觉得无人机离最佳授粉者还有很长一段路，人类还需向自然中的传粉昆虫多加学习。（罗春晓）