美國(guó)防部投資4500萬(wàn)美元,打造"海洋生物間諜"
海洋生物復(fù)雜的感知行為有可能作為安全機(jī)構(gòu)的一種監(jiān)視系統(tǒng),而且美國(guó)國(guó)家安全機(jī)構(gòu)正計(jì)劃借助海洋動(dòng)物來(lái)監(jiān)視人類行為。
美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)想要了解,生物性發(fā)光的浮游生物以及石斑魚(yú)等海洋生物是否能夠成為水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一部分,是否能夠幫助他們對(duì)敵人的海上無(wú)人機(jī)、大型核潛艇以及其它水下工具進(jìn)行探測(cè)。這個(gè)項(xiàng)目則被稱為持久活體生物傳感器項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱PALS)。
許多海洋動(dòng)物都會(huì)對(duì)自己周圍水域中聲音、光線、電磁場(chǎng)和化學(xué)構(gòu)成的變化做出反應(yīng)。比如說(shuō),當(dāng)被水下工具驚擾時(shí),石斑魚(yú)魚(yú)群的行為就會(huì)發(fā)生變化,還有一些微生物能夠?qū)撏бl(fā)的磁場(chǎng)變化做出反應(yīng)?,F(xiàn)存的監(jiān)視技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)這種行為,但卻通常將其視作背景噪音引發(fā)的變化。
DARPA的Lori Adornato稱:“PALS項(xiàng)目是為了利用生物體對(duì)于關(guān)鍵變化的敏感性?!甭暭{是進(jìn)行水下監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)方法,然而敵人也能夠探測(cè)到這些聲波脈沖。而且聲納傳感器有著成本高、安裝困難和容易被生物體包裹的缺點(diǎn)。有一些甚至必須要靠近船只或者海岸來(lái)獲的能量支持。因此海軍海軍只使用聲納來(lái)保護(hù)價(jià)值較高的設(shè)施,比如說(shuō)港口和航空母艦。
相比之下,活體組織能夠自我供能,而且能夠感知視覺(jué)、磁場(chǎng)、化學(xué)成分以及聲音的變化。Adornato稱:“這就給我們帶來(lái)了海洋監(jiān)測(cè)更靈活的選擇。此外這些生物傳感器早已遍布海洋,每一代都會(huì)自然替代上一代物種。所有這些特點(diǎn)都使海洋生物成為執(zhí)行長(zhǎng)期監(jiān)視任務(wù)的理想選擇?!?/p>
利用活體生物進(jìn)行海洋監(jiān)測(cè)至少面臨著兩項(xiàng)挑戰(zhàn)。首先,DARPA需要使用探測(cè)器觀察相關(guān)動(dòng)物的行為。這些探測(cè)器可能遭遇傳統(tǒng)傳感設(shè)備所面臨的相同問(wèn)題。其次,你必須了解動(dòng)物的行為,而且它們的行為總是會(huì)充滿變化。
為了了解這個(gè)項(xiàng)目的可行性,DARPA已經(jīng)向5個(gè)研究團(tuán)隊(duì)撥款總計(jì)4500萬(wàn)美元,每個(gè)研究團(tuán)隊(duì)都針對(duì)一個(gè)特定的海洋生物進(jìn)行研究,來(lái)了解它們對(duì)于潛艇等水下工具的反應(yīng)。研究人員將借助水中聽(tīng)音器、聲納、攝像頭和其它傳感器來(lái)記錄和研究這些生物的行為。最終,他們將研發(fā)出能夠向軍方傳遞可靠信號(hào)的探測(cè)技術(shù)。
佛羅里達(dá)州大西洋大學(xué)物理海洋學(xué)家Laurent Chérubin帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)將借助PALS的資金記錄和分析石斑魚(yú)制造的噪音。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)潛水員靠近它們的時(shí)候它們會(huì)發(fā)出一種獨(dú)特的低頻聲音。研究人員猜測(cè)這種聲音是對(duì)水下無(wú)人機(jī)和潛艇等所有入侵者做出的一種呼救反應(yīng)。
為了驗(yàn)證這種推測(cè),Chérubin和同事們將從各個(gè)方面對(duì)這一物種的行為進(jìn)行研究。研究工作首先將從被俘獲的石斑魚(yú)身上開(kāi)始,然后轉(zhuǎn)向自然棲息地的個(gè)體,以此了解是否有些行為只有在野外環(huán)境下才會(huì)存在。
雷聲公司的海洋工程師Alison Laferriere將帶領(lǐng)一組生物學(xué)家專注于研究蝦類。只有幾厘米長(zhǎng)的蝦類是海洋中制造聲音最大的物種之一,能夠發(fā)出200分貝的爆裂聲。這些生物的活動(dòng)范圍很大,所以它們可能會(huì)遭遇敵人的潛艇,然后將信息反饋給傳感器。Laferriere稱:“它甚至有可能探測(cè)到那些最安靜的潛艇。”。





