背上背包的蜜蜂

蜜蜂对环境、农业和粮食生产至关重要。它们为将近75％的植物和三分之一的人类食用植物授粉，包括许多水果和蔬菜。

它们的授粉工作每年对全球经济的贡献价值超过2,000亿澳元。¹

澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的微传感器专家Paulo de Souza教授称在过去的50年中，全球蜜蜂数量空前减少

背上背包的蜜蜂

促成GIHH设立的起因是由de Souza教授及其团队在CSIRO的Data 61业务部门开发的节能微型传感器平台。

一个2.5毫米宽的传感器，大约是一个火柴头的大小，可使用强力胶手动粘贴到一只只蜜蜂身上。

“我们把它们称为背上背包的蜜蜂” de Souza教授说。

传感器可以追踪个体蜜蜂，记录它们觅食和休息的持续时间、在蜂巢之间的活动以及死亡时间。    

使用从这些微型传感器收集到的数据，GIHH团队可以更有效地评估不同压力因素的影响。    

微型传感器就像门禁卡一样工作。当蜜蜂进进出出时，靠近蜂巢入口的天线会读取一个独特的数字。这些数字对应地形，物种类型，以及蜜蜂的性别和状态等因素。

数据可发送到一台小型计算机上，并上传到云端。通过de Souza教授及其团队在CSIRO开发的创新型数据收集基础设施，世界各地的科学家都可以对这些数据进行分析。    

创新电池

为了驱动微型传感器，de Souza教授和他的团队建立了一个创新型能量收集装置，直径细如发丝。电池内的微型弹簧可通过蜜蜂飞行时发出的振动产生能量。

接下来，该团队设计了专门的电池。不像由平板层组成的薄膜电池，他们创造了一种具有独特微观结构的电池，类似充满了钟乳石和石笋的洞穴内部。

de Souza教授表示这个额外的表面积意味着一个相同容量的电池可以储存多达10倍的能量。

这款微型传感器可用于重要的生态系统，包括南美洲的亚马逊热带雨林，研究人员正在这里跟踪非洲杀人蜂的迁徙路径，并调查气候变化和森林砍伐对本地蜜蜂的影响。

de Souza教授预计不久将能让超过100万只蜜蜂背上背包。

“实验越多，我们收集的数据就越多。收集的数据越多，我们获得的知识就越多，就越能找到问题的根源。”

微型传感器和火星车

de Souza教授来自巴西，于2008年与家人一起搬到了塔斯马尼亚州。五年后，他获得了CSIRO的资助，着手开发“沙粒大小”的微型传感器。

除了用于蜜蜂项目之外，这些传感器还可应用于医学，生物安全，基础设施和环境监测以及物联网等方面。

de Souza教授称：“你还能在可穿戴设备上嵌入这些传感器。例如，如果在太阳镜内安装传感器，在你漫步海滩时，它会提醒你紫外线光是否超过安全标准，或者，你也可将传感器植入血管中，用以实时测量身体功能，或提供关于药物功效的反馈。”

de Souza教授是一位经过正规培训的物理学家和材料科学家，他曾在德国约翰内斯古腾堡大学（Johannes Gutenberg University）攻读博士学位，在此期间开始专攻硬件小型化方面的工作。实验室的目标是缩小一个核谐振器，或用于检测含铁矿物的穆斯堡尔谱仪（Mössbauer Spectrometer）。“这台仪器的原尺寸与工业打印机相当，我们把它缩小到与电脑鼠标一般大小。”他回忆道。

这项小型化仪器的任务来自美国宇航局（NASA），他们希望将其用在火星探测漫游器上，帮助找到火星上曾有水存在的重要线索，从而改变我们对火星地质历史的原有了解。    

在任务初期，曾在美国宇航局喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）工作过的de Souza教授表示这一经历对他的研究生涯产生了深远的影响。

没有蜜蜂的世界

de Souza教授现在集中研究地球上的现象。他发现很难想象一个没有蜜蜂的世界。    

农作物无法生长，生态系统将失去平衡。在澳大利亚，粮食生产的成本会飙升，农民可能不再种植农作物或饲养牲畜，而超市看起来会与现在截然不同：“你再也看不到橙子，酸橙，柠檬，李子，苹果，梨，浆果等等，”他说。

我们饮食中的营养成分也会受到影响，导致人体出现健康问题。在发展中国家，粮食短缺会变得更加严重。

他补充道：“让我感到担心的是我们的子孙后代没有机会看到我们这一代人曾拥有的世界。这与蜜蜂或微芯片或技术无关，而是关乎我们地球的未来。我明白这个问题有多严重，幸运的是我有能力对此做出一点改变。”

¹关于在授粉昆虫数量下降的情况下世界农业之脆弱性的经济评估，于2016年6月28日引用。

²美国国家农业统计局（National Agricultural Statistics Service）（2008）：蜜蜂，于2016年6月28日引用。

首次在：www.australiaunlimited.com 上发布    
作者: Myles Gough