Robot côn trùng

Một đàn bướm được cảnh sát thả ra để “đánh hơi” ma túy trong các thùng hàng. Đàn ong luồn qua khe hở của đống đổ nát để tìm nạn nhân động đất. Từ trước tới nay, những tình tiết trên thường chỉ xuất hiện trong các tiểu thuyết viễn tưởng, nhưng giờ đây chúng trở thành mục tiêu mà các nhà khoa học Nhật Bản đang nhắm đến. Họ đang nỗ lực tạo ra những bộ não máy giống như não của côn trùng và lập trình để chúng thực hiện các nhiệm vụ chuyên biệt cụ thể.

Ryohei Kanzaki, một giáo sư tại Trung tâm Nghiên cứu khoa học và công nghệ cao cấp thuộc Đại học Tokyo, đã nghiên cứu não côn trùng trong 30 năm. Ông được coi là một trong những nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu vật thể lai giữa côn trùng và máy. Mục tiêu cuối cùng của ông là hiểu được não người và phục hồi những mạch nối bị tổn thương vì bệnh tật và tai nạn. Nhưng trước khi đi tới đó, ông phải nhìn “cận cảnh” những bộ não cực nhỏ của côn trùng.

Giáo sư Kanzaki đang tràn trề hy vọng có thể chế tạo thành công não côn trùng nhân tạo. “Hãy tưởng tượng bộ não giống như một trò chơi ghép hình. Chúng ta có thể dựng lại toàn bộ bức tranh nếu biết được hình dạng của mỗi mảnh ghép và nơi sắp xếp nó. Tái tạo não côn trùng bằng mạch điện tử là điều có khả năng thực hiện được trong tương lai. Thành tựu đó sẽ dẫn tới khả năng điều khiển một bộ não thật bằng cách thay đổi mạch bên trong”, ông nói.

Nhóm nghiên cứu của Kanzaki đã đạt được một số tiến bộ trong lĩnh vực này. Họ đã biến đổi thành công gien của một con bướm đêm đực để nó có thể phát hiện con cái bằng ánh sáng (chứ không phải mùi) hoặc ngửi thấy mùi của loài bướm khác. Những thay đổi ấy sẽ mở đường cho việc chế tạo những côn trùng máy có khả năng phát hiện ma túy, mìn, người bị chôn vùi dưới đống đổ nát, khí độc ở vị trí cách chúng vài km.

Trong một thử nghiệm, Kanzaki và các cộng sự bôi keo lên lưng của một bướm đêm đực rồi gắn nó vào khung. Họ đặt chân con vật lên một quả bóng nhỏ có thể xoay tự do. Nhóm nghiên cứu ra lệnh cho nó xoay quả bóng sang phải, trái bằng mùi của bướm cái và nó đã làm được. Trong một thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu cắt đầu một con bướm đặt lên phía trước chiếc ô tô đồ chơi điều khiển tự động mà họ chế tạo. Khi mùi của con cái xuất hiện, râu và não của con bướm đực vẫn phát hiện ra. Tín hiệu phát ra từ các tế bào thần kinh trong bộ não con đực được truyền tới bộ phận điều khiển xe để thực hiện những mệnh lệnh rẽ phải và rẽ trái.

Cho đến nay, nhóm nghiên cứu của ông Kanzaki đã thu thập được dữ liệu của 1.200 tế bào thần kinh, là một trong những bộ dữ liệu “hoành tráng” nhất về một loài côn trùng. “Chế tạo một con sâu máy có thể bò chậm như sâu thật chẳng thú vị gì mấy. Chúng tôi muốn thiết kế côn trùng máy mạnh hơn gấp nhiều lần côn trùng thật”, ông Kanzaki phát biểu.