由美國海軍資助的科學家們透露，他們已經成功地增強了蝗蟲的能力，並劫持了它們感知包括爆炸物在內的各種化學氣味的能力。
根據《BioRxiv》雜誌2月11日發表的一篇預印本研究論文，這種昆蟲被用來探測硝酸銨等物質釋放的氣體，硝酸銨通常被恐怖組織用於製造炸彈，TNT和RDX等軍事爆炸物也被用於探測。單個蝗蟲能夠成功地嗅出燃燒物質，但當科學家們收集了7只或更多蝗蟲的數據後，結果得到了改善。
來自聖路易斯華盛頓大學的研究人員拒絕就此事發表評論。但是他們的論文描述了他們是如何通過在昆蟲的大腦中植入電極，將昆蟲變成炸彈探測器的。這使得研究人員能夠分析蝗蟲在遇到某些物質時的神經活動。
四年前，美國海軍研究辦公室(U.S. Office of Naval Research)為這個項目撥款75萬美元，但當時還不清楚把蝗蟲變成炸彈探測工具的計劃是否會奏效。這篇新論文表明，某種被生物入侵的蝗蟲有一天可能被部署到野外。
華盛頓大學的科學家們將蝗蟲包裹在可以隨意放置的微型輪式機器人中。
研究人員選擇與美國蝗蟲合作，因為它們“結實”，而且“能夠攜帶沉重的有效載荷，”預印本顯示。真正的挑戰是找到一種方法，在不進行大規模手術的情況下讀取蝗蟲的思想。這一過程包括在蝗蟲頭部開一個“小”口，讓蝗蟲在之後繼續自由移動它們的口器和觸角。
但要想讓這些半機械式蝗蟲發揮作用，操作者必須能夠在身體上控制它們的移動。為了做到這一點，華盛頓大學的科學家們將蝗蟲包裹在可以隨意放置的微型輪式機器人中。(研究人員也正在完成基於絲綢的“nanotattoo”植入物的研究工作，這種植入物可以讓操作者在不使用交通工具的情況下遠程移動昆蟲。)
這些被機器人控制的蝗蟲暴露在五種不同的爆炸物和其他幾種化學物質中。在接觸每種物質的500毫秒內，昆蟲的大腦中出現了一種清晰的活動模式。
這種速度可以歸因於蝗蟲的生物學特性:它們的小觸角上佈滿了大約5萬個嗅覺神經元。這就是為什麼這些生物如此善於感知各種物質——比人類目前知道如何製造的任何人造傳感器都要好。
因為處理這麼多神經元的數據很有挑戰性，研究小組把重點放在蝗蟲大腦本身的一個“瓶頸”上——一個只有800個神經元的緊湊區域，負責處理來自觸角的信息。那裡的信號揭示了蝗蟲的感覺，使科學家能夠有效地竊聽蝗蟲的大腦。
研究人員寫道，在蝗蟲接受植入後的七小時內，電極可以接收到高質量的信號，但信號會逐漸減弱。然而，他們注意到，通過定期餵養這些昆蟲和改進用於增加昆蟲數量的外科技術，這段時間可能會延長。
先前的研究已經證明，揭示不同昆蟲大腦對不同氣味的神經反應是可能的。英國蘇塞克斯大學(University of Sussex)的托馬斯·諾沃特尼(Thomas Nowotny)及其同事在2014年證明，這可以用果蠅來完成。
諾沃特尼認為，開發一種帶有輪式機器人的類似半機器人的移動系統是一個進步。
“我們只是說，‘看，我們可以用昆蟲來探測這些東西，’但我們從來沒有用它來建造任何東西，”他說。“他們似乎把它們放在一起了。”
不過，他補充說，要讓這些擴大的蝗蟲存活下來，仍然面臨著實際的挑戰。在他看來，從蝗蟲觸角中提取相關的感覺機制並將其構建成一個不同的半機械人系統比保留整個動物更有意義。
北卡羅萊納州立大學的Alper Bozkurt也用半機械昆蟲做過實驗，他警告說，在真實世界中，維持活體動物的健康可能會出現問題。然而，他認為Barani Raman和他的同事們在這個領域做出了重要的貢獻。“這是一項非常激動人心的工作，”他補充道。
