(抗戰勝利80周年)專訪拉貝之孫：日記裡的和平追求與中國情緣
2025-11-15 10:40 7,312次浏览杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落，摔在地上片刻後，它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的，身長僅2釐米，體重僅2克，像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示，這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳，未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日，在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人？ 姜漢卿表示，這款「小強」機器人非常輕巧，可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動，還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」？ 姜漢卿解釋說，這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中，昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行，靠的正是肌肉的高效率收縮機制，它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發，姜漢卿從力學角度出發，利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動，「我們設計了驅動系統，塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹，驅動系統分為兩部分，下方是嵌入軟磁鐵的線圈，上方是硬磁鐵，矽膠外殼可以產生彈力。通電後，線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力，同時引入洛倫茲力，實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合，讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率，遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制，這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸，在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一，也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外，這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低，只有56毫瓦，跟小LED燈差不多。 這款機器人，在未來社會生活中有何應用？ 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說，實驗室裡幾種不同的「小強」機器人，各有所長、各司其職。 譬如，蠕動式爬行機器人，從30米的高空甚至108米高空自由落體後，還能毫髮無損地繼續匍匐前進，極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來，在地震等重大自然災害發生後，它可以被無人機從空中投放，快速滲透進入廢墟深處，尋找被困人員位置並發出信號，成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人，能在自然水體中自主遊動超過一小時，未來，可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
文/廣州日報全媒體記者何瑞琪 通訊員徐潔芹、李劍鋒 近期，由白紋伊蚊傳播的基孔肯雅病毒在多地點狀散發，清除蚊蟲孳生地、使用殺蟲劑等是目前防控傳播的常見方法。 在廣州市黃埔區一座不起眼的辦公樓內，「蚊子工廠」正開足馬力，周產500萬隻「絕育雄蚊」，以生物技術阻斷蚊媒繁衍鏈，成為阻擊基孔肯雅熱的生物尖兵。這一顛覆傳統的「以蚊治蚊」技術，正構築起了一道獨特的生物防控屏障。 「以蚊治蚊」優勢顯著 在廣州威佰昆生物科技有限公司(以下簡稱「威佰昆」)的生產基地，偌大恆溫恆溼的實驗室中，數百萬蚊卵在營養液中沉浮如細密米粒，自動化機械臂精準分揀蛹蟲，自動蚊蛹雌雄分離機篩選出雄蛹，誤差率低於0.5%，最終羽化得到的雄蚊誤差率低於0.3%。 眾所周知，蚊子在吸食人血的時候順帶傳播病毒，而只有雌蚊會咬人、能吸血，雄蚊不叮人也不吸血。換言之，雄蚊對人類是無害的。那麼，只要在源頭上控制住雌蚊的數量，便能很大程度上控制住疫情。 「『以蚊治蚊』的策略主要是減少白紋伊蚊的數量，技術的核心，是利用沃爾巴克氏體與蚊媒的共生關係。」廣州威佰昆生物科技有限公司副總經理兼技術總監龔君淘介紹，「我們培育出來的蚊子是『益蚊』，也叫『絕育雄蚊』，當攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊與未攜帶該菌的野生雌蚊交配時，由於胞質不相容現象，所產的卵不能正常發育，無法孵化出幼蚊。」 威佰昆首先篩選出穩定攜帶該菌的雌蚊，建立種群，大規模繁育後，再將數十萬計攜帶菌株的雄蚊定期釋放到目標區域。由於雌蚊一生通常只交配一次，一旦與「絕育雄蚊」結合，其產卵便宣告無效。這就意味著，只要經過幾代持續釋放，目標區域的蚊子種群數量會大幅減少，實現種群壓制，從而達到控制蚊媒傳染病的目的。 相較於傳統化學的弊端，「以蚊治蚊」技術優勢顯著：技術高效、生物安全風險極低、綠色無汙染。「最大特色在於精準靶向。」龔君淘強調，「白紋伊蚊是登革熱、基孔肯雅熱的主要傳播者，我們的『絕育雄蚊』僅攻擊同種蚊，不傷及其他昆蟲和天敵，能有效維護生態平衡。」 6—8周內壓制率高達80% 自2015年以來，該公司的「以蚊治蚊」技術已在全國多個區域進行釋放試驗。 在白雲區江高鎮峽石村，這個團隊運用「以蚊治蚊」技術防控登革熱的傳播。按照每平方米釋放5隻「益蚊」的比例，採用滾地毯式釋放策略，每周兩次，每次在村民居住區全方位釋放約100萬隻沃爾巴克雄蚊。數據顯示，試點區域內蚊子密度顯著降低，村內白紋伊蚊的控制率常態化超過90%，7年未發生一例登革熱病例。 「我們團隊已建立了一套精密的釋放策略，一般來說，我們會按照大於5:1的比例釋放『絕育雄蚊』，也就是每發現1隻野生雌蚊，就釋放5隻以上『絕育雄蚊』，這樣能保證野生雌蚊與『絕育雄蚊』交配。」龔君淘說，一般情況下，通過該項技術三周內蚊子數量可減半，6—8周內野生蚊群密度能驟降80%以上。 如今，面對基孔肯雅熱的傳播威脅，「蚊子工廠」再次行動起來。據了解，威佰昆目前已具備每周生產500萬隻雄蚊的強大能力，為應對基孔肯雅熱提供強力支撐。除了應對此次基孔肯雅熱的防控，龔君淘也表示，下一步，將與基層組織合作，持續做好防蚊滅蚊的應急處置工作，同時也會與地方合作，進一步將「以蚊治蚊」工作列為常態化加以推進。
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