苍蝇走路的启示

小苍蝇可以在光滑的玻璃窗上*移动，也可以在圆弧垃圾桶的边缘上平稳移动。此外，苍蝇选择的路线通常是达到目标的最佳路线。这些常见的现象让德国科学家思考:苍蝇的神经中枢是如何选择行走路线的？如何指导它的腿部运动？我们如何分析这个谜并利用它来设计未来的步行机器人，然后机器人可以在各种复杂的地形甚至悬崖上工作。巴伐利亚维尔茨堡大学生物中心的罗兰。由施特劳斯博士领导的一组年轻科学家正试图用最先进的手段，如激光和计算机，揭开苍蝇行走的神秘面纱。他的研究课题被德国*列为“生物未来”项目的候选项目之一。施特劳斯博士是苍蝇方面的专家。在他早期的研究工作中，他分析了总共11000只苍蝇的行为，从中总结出230种受遗传影响的行走特征。目前，他正在深入苍蝇的“*核”，它连接苍蝇的左右半球，控制苍蝇行走时的路线、方向、速度和身体平衡。为了进一步研究苍蝇如何行走，施特劳斯博士还开发了一种计算机分析系统。在实验室里，苍蝇被放在玻璃板上*移动。从玻璃板上方射出的激光柱被编织成一个光网来提供照明。为了不干扰苍蝇的移动，光柱的直径只有0.2毫米。在玻璃板下面是一个捕捉苍蝇脚的照相机，苍蝇脚和玻璃板之间的接触位置由接触电极检测。与此相关的计算机将快速分析苍蝇的步距、步频和行走方向。虚拟现实技术也用于这项研究。科学家使用计算机控制的圆柱全景显示器来显示苍蝇在他们眼中看到的周围环境。这个显示器由6000个发光二极管组成。如果一只苍蝇快速冲向目标，显示屏上的图像会相应改变。初步的比较研究表明，即使正常的苍蝇暂时看不到物体，它们也能很容易地找到所选择的行走路线并跟随它。这种能力在自然环境中尤为突出。“*核”有缺陷的苍蝇会在几秒钟内偏离路线。目前，科学家们正在探索的中心问题是“*核”能在多大程度上把周围复杂的环境转变成苍蝇能理解的简单模型？施特劳斯博士说，苍蝇在5亿多年前就已经进化，找到了一种指引行走的方法。研究它肯定会对未来步行机器人的设计有所帮助。