Science子刊：蜜蜂和魚700公里隔空「對話」！機器人「同聲傳譯」

導讀

讓自然界中兩種毫無交集的動物進行交流，聽起來似乎是天方夜譚，但科學就是有這種奇特的能力，讓原本不可能的事情變為可能。最近，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的移動機器人組織（MOBOTS）就開展了一項有趣的實驗——讓相隔兩地的蜜蜂和魚群通過「同聲傳譯」機器人進行交流，並通過交流影響彼此的行為方式。

作者：溪嵐

編輯：Aliey

蜜蜂和斑馬魚這兩種語言截然不同，生活環境也天差地別的生物要怎麼進行交流呢？今天要介紹的這項實驗告訴你，機器人可以充當這個跨界「翻譯」。

說到機器人，小編要提一下移動機器人組織MOBOTS在2017年設計的仿生魚機器人，這條機器魚十分逼真，騙過了一群真正的斑馬魚。在研究員的操控下，最後斑馬魚們甚至開始跟隨機器魚的腳步。

也正是這個契機，使得MOBOTS開始好奇是否能夠通過機器人在兩個不同物種間施加影響。於是MOBOTS聯合了歐洲幾所高校的實驗室，開展了這項實驗：

在相隔700公里的瑞士和奧地利的實驗室中，分別放置一群蜜蜂和一群斑馬魚，在兩個群體中各放置一個機器人「翻譯」，用來接收動物發出的信號，並翻譯成另外一個種群能夠聽懂的信號。

置於魚群中的機器人就是MOBOTS的那條仿生魚，可以發出兩種信號：一個是通過改變形狀、顏色、條紋等發出視覺信號；另一個是通過改變速度、振動和魚尾運動等發出行為信號。

而置於蜂群中的機器人，則要通過振動、空氣運動及溫度變化等方式發出信號。

兩個物種分別有兩種行為選擇模式：魚群被放置在一個環形水缸中，可以選擇順時針遊動或逆時針游動；蜜蜂則被放置在一個操作台上，內置兩個終端，可以選擇聚集在上方（左側）的終端或下方（右側）的終端附近。研究人員選擇這兩個物種是因為這兩種動物都是群體生活的社會性物種，常常以組為單位進行活動。

當一個物種選擇其中一種運動方式時，另一端的機器人就會被激活。例如，當魚群朝著逆時針方向遊動時，機器魚就會發送信號，激活蜂巢中位於上方（左側）的機器人終端；反之，若魚群順時針遊動，則蜂巢中下方（右側）的機器人終端會被激活，以吸引蜜蜂聚集到該終端附近。

最終，該實驗的結果應該導致所有的魚朝著一個方向遊動，且所有的蜜蜂圍繞著同一個相對應的終端。

研究人員進行了幾次實驗。

首先是單向實驗，即用蜜蜂影響魚群，以及用魚群影響蜜蜂。

在單向輸出信號大約6分鐘後，大部分蜜蜂選擇了聚集在左側的終端附近，而魚群也由機器魚帶頭開始向逆時針方向遊動。

反過來，用魚群影響蜜蜂的實驗結果也與之相近。

其次是雙向實驗，讓兩個機器人同時接收並輸出信號，檢測是否雙方能夠在運動方式的選擇上達成一致。

開始時，兩個種群仍保持著自己的行為方式，場面一度十分混亂。

但在二十多分鐘後，魚群和蜜蜂似乎達成了共識，蜜蜂都圍繞在上方的終端附近，而魚群也開始朝著逆時針方向遊動。

甚至二者的行為模式也一定程度上受到了對方的影響：

蜂群開始變得有些焦躁不安，並且不再像平常一樣喜歡聚集在一起，而是四散開來。

而魚群則是比平常更多地聚集到了一起。

對於這種現象，該研究的作者之一弗朗西斯科?蒙達達表示：「機器人的行為就好像它們是國際會議上的談判者和口譯員，通過各種信息的交流，兩組動物逐漸達成了一個共同的決定。」

這項研究看起來只是一次有趣的實驗，但它卻有著非同一般的價值。科學家們認為，這項實驗證明了一個概念，即人類可以讓機器人來協調遙遠群體之間的互動。同時該研究可以幫助機器人工程師開發出一種更有效的捕捉特定動物群體生物信號的方法，有助於進一步了解這些動物群體是如何互動的。

未來，這項研究可能會帶來更好的監控動物行為的方法，並對它們施加一定的影響，例如，引導蜜蜂避開殺蟲劑授粉，引導鳥類遠離機場，引導野生動物遠離污染地區等，以幫助動物塑造更好的生活環境。

該研究發表在了最新一期的Science Robotics雜誌上。

END

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