Nhật muốn chế tạo robot côn trùng

Cảnh sát thả đàn bướm robot ra để chúng đánh hơi ma túy được cất giấu ở xa. Bầy ong robot cứu hộ khéo léo lách mình qua những đống gạch vụn để tìm kiếm người sống sót. Nghe giống như cảnh trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng những con robot mang hình dáng côn trùng là mục tiêu các nhà khoa học Nhật Bản đang hướng tới.

Sử dụng tằm sống để nghiên cứu chế tạo robot côn trùng.  Ảnh: AFP

Các nhà chế tạo robot xứ hoa anh đào hy vọng có thể am hiểu và tái tạo cấu trúc bộ não của các loài côn trùng, và lập trình chúng để phục vụ những nhiệm vụ cụ thể. Với 30 năm kinh nghiệm nghiên cứu não bộ của côn trùng, giáo sư Ryohei Kanzaki ở Đại học Tokyo, hiện là người tiên phong trong lĩnh vực chế tạo thiết bị lai giữa máy móc và côn trùng. Mục tiêu sau cùng mà ông hướng tới là hiểu thật cặn kẽ bộ não của người để có thể phục hồi các liên kết thần kinh bị hư tổn do bệnh tật hoặc tai nạn. Để đạt được mục tiêu đó, ông đã điều nghiên tường tận bộ não siêu nhỏ của một số loài côn trùng.

Bộ não của người có khoảng 100 tỉ tế bào thần kinh - có nhiệm vụ truyền tín hiệu và kích hoạt cơ thể phản ứng lại các tác nhân kích thích. Số nơ-rôn của côn trùng ít hơn nhiều, chẳng hạn não của con tằm rộng 2 mm chỉ chứa khoảng 100.000 nơ-rôn. Tuy nhiên, giáo sư Kanzaki cho rằng kích cỡ không phải là tất cả. Việc côn trùng có thể thực hiện những màn ngoạn mục như chộp lấy con bọ trong lúc đang bay là bằng chứng cho thấy bộ não tí hon của chúng là một gói phần mềm ưu việt được tinh luyện qua hàng trăm triệu năm tiến hóa. Ví dụ, con tằm đực có thể lần ra dấu vết của con cái ở cách xa nó hơn nửa cây số bằng cách cảm nhận mùi của “bạn tình”.

Giáo sư Kanzaki.

Theo giáo sư Kanzaki, “nếu ví bộ não là bức tranh ghép hình, chúng ta có khả năng tạo ra não bộ côn trùng nhân tạo bằng các mạch điện tử và tiến tới điều khiển bộ não thực thụ bằng cách điều chỉnh mạch điện tử”. Đến nay, nhóm của ông đã đạt được một số tiến bộ nhất định, chẳng hạn biến đổi gien tằm đực để nó phản ứng lại ánh sáng thay vì mùi hương hoặc phản ứng lại mùi của loài tằm khác. Thành tựu này có thể mở đường tiến tới việc chế tạo con bọ robot có khả năng đánh hơi ma túy ở nơi cách xa vài km, cũng như dò tìm bom mìn hay người bị chôn vùi dưới đống đổ nát.

Để thử nghiệm, nhóm của giáo sư Kanzaki cột con tằm đực vào chiếc xe hơi đồ chơi chạy bằng pin, phần lưng bị dán chặt vào khung xe trong khi chân đặt trên bánh xe quay tự do. Bằng cách sử dụng mùi của con cái để kích thích, ông và cộng sự có thể điều khiển con tằm lái quẹo trái hoặc phải. Ngoài ra, con tằm có thể điều khiển xe và nhanh chóng thích nghi với những thay đổi trong quá trình xe hoạt động.

Trong một thử nghiệm cấp cao hơn, Kanzaki và ê-kíp cắt rời đầu con tằm và đặt đầu của nó lên mui chiếc xe giống như vậy. Kế đến, họ cũng sử dụng mùi tằm cái để kích thích bộ não và các sợi râu vẫn còn hoạt động của tằm đực. Các chuyên gia ghi nhận được những mệnh lệnh vận động mà các tế bào thần kinh phát ra để điều khiển xe. Họ cũng quan sát xem tế bào thần kinh nào phản ứng với tác nhân kích thích nào. Đến giờ, nhóm đã thu thập được dữ liệu của 1.200 nơ-rôn - một trong những bộ sưu tập tế bào thần kinh lớn nhất thế giới của một loài.

Giáo sư Kanzaki cho rằng cũng như con người, động vật đang chứng tỏ khả năng thích nghi cao với những thay đổi trong môi trường sống. Theo ông, sẽ chẳng có gì hay ho nếu chúng ta tạo ra giun robot cũng bò chậm như giun thật. “Chúng tôi muốn thiết kế những con robot có công năng mạnh gấp nhiều lần cơ thể sống”.

BẢO TRÂM (Theo AFP)