(一)生物混合机器人的作战优势
生物混合机器人通过融合生物有机体与机械机器人的优势,有效弥补了二者的局限性,其军事化应用在侦察与监视、战场情报收集、多功能辅助、精准打击方面展现出显著威慑力。当前,技术融合与多学科协同发展正持续有力地推进生物混合机器人的进步。例如,借助基因编辑技术对生物体进行改造,以此增强其环境适应性或提升其与机械系统的兼容性;将人工智能融入生物系统,利用机器学习算法优化生物混合机器人的自主决策能力等。生物与机械结合所带来的独特战术优势,使生物混合机器人成为未来作战中不可避免的趋势,甚至可能引发战场规则的变革。
侦察与监视。生物混合机器人能够利用独特的生物特性,如生物伪装或低能耗活动等,形成新型的侦察与监视能力。这些特性使其难以被传统雷达或红外探测系统发现,从而具备极强的隐蔽性。
战场情报收集。一方面,生物混合机器人具备卓越的环境适应性和灵活性。能够在复杂地形或极端条件下执行超出人类或传统机器人能力范围的任务,从而提升战场情报收集能力。这种高度的环境适应性和隐蔽性使生物混合机器人能够在多样化的战场环境中有效运作,为军事行动提供关键的情报支持。另一方面,生物混合机器人通过整合生物神经系统或人工智能技术,实现了高度的自主决策能力。其智能化程度较高,能够在无人干预的情况下完成复杂任务。这种自主决策能力使得生物混合机器人能够在战场上快速响应变化,及时收集和传输情报,为军事指挥官提供实时的战场信息,从而提高情报收集的效率和效果,辅助更准确的决策部署。
多功能辅助。生物混合机器人具备传统机器人或普通士兵难以企及的多功能性。其可同时执行侦察、攻击、修复或医疗救助等多种任务,并能根据不同的战场需求灵活调整任务,减少了对多类专用设备的依赖。一方面,侦察与攻击兼备。同一台生物混合机器人可以在侦察任务中收集情报,随后在攻击任务中提供火力支持,极大提升了军事行动的灵活性和效率。另一方面,后勤和救援兼备。生物混合机器人能够在复杂地形中高效运输战备物资或执行伤员搜救任务,还可进入核污染区、化学污染区等危险环境执行探测任务。
精确打击。针对关键基础设施或人员等特定目标实施精准攻击,亦可通过集群控制技术,实现生物混合机器人的协同攻击或干扰,而传统防御系统在面对此类新型攻击方式时,可能因缺乏针对性而难以有效应对。
(二)美军或寻求将生物混合机器人武器化
美军对生物混合机器人武器化的探索是国防技术领域的重大进展。美国早已将生物科技视为“改变游戏规则”的技术,并深度介入合成生物学、生物混合机器人的研发,多年来在这些领域保持领先地位。
美国国防高级研究计划局(DARPA)在生物混合机器人领域开展多个研发项目,旨在将生物系统与机械技术相结合,打造具有独特能力的机器人。21世纪初,DARPA启动了混合昆虫微机电系统(HI-MEMS)项目,旨在通过在昆虫体内植入微型电子设备,利用昆虫自然的运动能力,开发昆虫-机器人混合系统,完成人类无法完成的远程侦察或探测任务。密歇根大学在该项目的资助下成功研发出机器人独角甲虫微系统,可通过远程操作实现机器甲虫的起飞、降落和定向移动。该项目的研究进展尚未完全披露,但据推测可能仍面临能源供应和神经接口方面的技术挑战。2025年1月,DARPA启动了“通过集成生物学和机器人学技术混合用于可部署系统”(HyBRIDS)项目,旨在将细胞、组织或生物体等生物组件与机械系统相结合,以扩展机器人系统的功能,实现生物混合平台相对于传统机器人系统的范式转变。该项目的研究成果可能导致生物混合机器人技术和战争方式的范式转变。
美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室于2020年开展了一项生物混合机器人研究项目,目标是在机器人的关节中添加实验室培养的肌肉组织,以增强机器人系统的灵活性和多功能性。该项目的首批重点是陆军的腿式机器人平台和扑翼无人机,以及美国海军陆战队的腿式小队支援系统(LS3)的腿式平台。腿式机器人目前比轮式机器人消耗更多的能量,因此提高其耐力是其军事用途的关键。这些机器人在不稳定地形上移动或在拥挤空域飞行时面临普遍障碍。肌肉驱动的行走和飞行能力能够使其在崎岖地形上更自如的导航和移动,从而减少对传统燃料供应的依赖。这意味着它们能够进入以前在多领域作战中无法进入的区域,对于美军获得行动成功至关重要。研究人员还希望在腿式机器人中实现袋鼠等善跳跃动物的肌肉、肌腱和韧带的性能特征。
此外,美国国家科学基金会(NSF)和国家航空航天局(NASA)也在开展生物混合机器人相关研究。这些研究主要集中在生物与机械系统的结合、仿生机器人及生物能源驱动系统等领域。前者资助了利用肌肉细胞等生物材料驱动微型机器人或开发仿生传感器,后者正在探索能够适应太空或深海等极端环境的仿生机器人。
四、生物混合机器人军事化应用的潜在风险