蜜蜂通过跳舞引导蜂巢中的同伴找到新的食物源;孔雀鱼会与同伴们协商领导权;当隼来袭时，信鸽会进行集体躲避 。自从动物行为研究出现以来，科学家们一直在研究诸如此类的社交互动 。如今，他们的研究有了新的变化——研究对象不仅有活体动物，还有机器动物 。在研究人员的控制下，这些机器动物会在实验中与有血有肉的活体动物互动 。科学家们希望这样的实验能够从全新的角度揭示：哪些因素能促使孔雀鱼成为社交能手？蜜蜂是如何向同伴传达信息的？以及，动物的社交生活还有哪些其他特征？
这听起来可能有些不寻常，但事实上，相关研究早已开启 。机器人技术和计算能力的进步意味着工程师可以制造出足够逼真的机器动物，使动物们将其视作同类并作出反应 。“足够逼真”的逼真程度因研究对象而异 。有时机器动物必须外表逼真，有时需要气味一致，有时它只要能移动就行 。
与活体动物相比，机器动物有一个很大的优势：它们会按照研究人员的指令，一次又一次以完全相同的方式去完成任务 。这让科学家们可以在一定程度上控制他们的实验，而其他任何方式都很难甚至不可能实现这一目标 。“如果你能制造一个机器动物，让它作为眼线混进一群动物里，而动物们又能接纳这个机器动物并把它当作群体中的一员，然后你就可以让机器动物执行任务，看看真正的动物会有什么反应 。”纽约罗彻斯特大学的动物认知研究员多拉·比罗说 。
借助机器动物，研究人员可以将各种因素分离开来，例如鱼的大小和它的经验，而这些因素在真实动物身上是无法分离的 。他们可以让真实动物一遍又一遍地接受完全相同的刺激，从而加快实验进程 。有时，他们还可以在完成目标的同时避免动物面对真正的捕食者或潜在的物种入侵风险 。
以下是五种仿生机器动物，研究人员正在利用它们研究和控制特定情况下真实动物的社交互动 。
文章插图
潜入蜂巢的机器蜂
一、 机器蜂进入蜂巢 著名的蜜蜂“摇摆舞”在60多年前已经为人所知——返巢的工蜂在蜂巢入口附近按照特定路线快速移动并振动翅膀和身体，它们用这种方式来告诉同伴食物的位置 。但研究人员仍不清楚它们蜂巢中的同伴们是如何对这些信息进行解码的 。“信号的含义是什么？舞蹈中的哪些部分真正传递了信息？哪些只是无心的动作？”柏林自由大学的机器人专家蒂姆·兰德格拉夫问道 。他认为，这些是机器蜂要完成的任务 。
兰德格拉夫制作了一个真蜜蜂大小的模型——一个带有单翼的蜜蜂模样的粗糙塑料球——并将其连接到一个机械驱动系统上，以便控制模型移动、振动的位置及方式 。将机器蜂放进蜂巢后，兰德格拉夫发现，机器蜂确实可以引导真正的蜜蜂找到食物源，甚至是它们之前从未用过的食物源 。这个结果是对理论的有力证明 。
但机器蜂的成功并不可靠 。兰德格拉夫说：“有时蜜蜂会在几秒钟内跟随，但有时却需要几天的时间，而我们无法解释原因 。”他意识到，这其中还有一个他从未考虑过的问题——蜜蜂如何从跳舞的工蜂中选出自己要跟随的那一个，以及怎么决定要在何时跟随 。他想知道，潜在的追随者们是否在积极寻找有关食物来源的信息，还是舞蹈者必须以某种方式说服它们？是否只有少数具备经验的工蜂才能明白所有特定的信号？
为了解答这些问题，兰德格拉夫和他的团队正在研发一种升级版的机器蜂——它具有更真实的气味和更可靠的翅膀振动机制，可以进入一个布满独特标记的蜜蜂蜂巢——并希望可以借此追溯活体蜜蜂的经历 。尽管新冠疫情延误了时间，他们最终还是开始了系统测试，只是暂未得到结果 。不过，兰德格拉夫说：“我估计，我们很可能会有一些新发现 。”
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