北京
Hirotaka Sato拿起一只马达加斯加发声蟑螂，给它套上一件量身定做的微型潜水服。这件衣服不是布料缝的，而是3D打印出来的树脂外壳，贴身防水。穿戴完毕的蟑螂被放进水箱，它毫无阻碍地在水底爬行起来——这是Sato在新加坡南洋理工大学实验室里反复播放的画面。他和同事们在2021年第一次证明，通过植入尾须感觉器官的电极，可以远程遥控这种昆虫的行动。到了2024年，他们又让20只半机械蟑螂实现了群体协作。
这支研究团队盯上的应用场景很具体：自然灾害发生后，向废墟投放大量装备红外传感器的生物机器人，搜寻幸存者。选择蟑螂的理由相当务实。它们自带能量来源，运动效率高，避障反射是与生俱来的，这些能力工程师至今难以在同等微小尺度上用纯机械方式复现。但Sato总觉得缺了点什么。灾区淹水太常见了，而他的昆虫兵团在水里寸步难行。于是潜水服项目提上日程。
要给蟑螂做潜水服，得先搞懂它们怎么呼吸。蟑螂不靠嘴也不靠鼻子，腹部和胸部排列着叫做气门的小孔，氧气从这些孔隙直接进入体内。研究团队的设计思路很明确：用3D打印的防水树脂套装护住腹部气门，避免进水。两根细小的软管从套装向前延伸，直接连通胸部的气门。为什么套装主体只覆盖腹部？因为一旦包住胸部，蟑螂的六条腿就迈不开了。整套方案追求的是保住行动能力的同时解决供氧问题。
供氧环节也没有走传统路线。潜水员背的是压缩气瓶，蟑螂潜水服里放的却是过氧化氢和二氧化锰的混合物。两种化学物质相遇发生反应，过氧化氢分解产生氧气，蟑螂的气门直接吸收即可。这套化学供氧机制在实验中交出了明确数据：穿上潜水服的蟑螂可以在最深50厘米的水下持续行走长达3小时，单次计时。更让团队满意的是安全性。5只接受监测的蟑螂在穿戴套装3天后全部保持健康，没有出现任何不良反应。
水下运动表现同样令人意外。陆地上，穿戴套装的半机械蟑螂平均前进速度达到每秒87.5毫米。沉入水底后，这个数字只略微下降到每秒78.4毫米。水阻几乎没造成实质干扰，蟑螂在水底的步态自然得让研究人员感到惊讶。Sato对这套潜水服的评价直接联系到实际用途：它能让搜救用的半机械昆虫能力大大增强。但他脑子里还有更大尺度的设想。太空，另一个严重缺氧的环境，才是他想把技术送过去的地方。
“最终目标是把这项技术带到太空去，”Sato说，“这算是迈向半机械昆虫太空服的一步，相当重要的一步。比如在火星表面展开探索。”他的团队已经定好了下一步的测试方向：把蟑螂潜水服丢进轨道或类火星地表可能遭遇的各种极端条件里。极低温和极高温度，还有真空环境。他们想看这套微型生命维持系统究竟能撑到什么程度。
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