早稻田大学等研究团队开发出了一种可在灾害时人类无法进入狭窄恶劣现场活动的“赛博格昆虫”。在搭载用于呼吸的小型氧气发生装置后，这种“赛博格昆虫”在水中最长可活动3小时，所以有望同时应用于水下与陆地场景。研究团队计划继续开展实验，验证其能否在沼泽、有水流的环境下稳定移动，希望未来可应用于灾害救援现场。
早稻田大学理工学术院创造理工学部的梅津信二郎教授（机械工学）等人的研究团队与新加坡南洋理工大学的佐藤裕崇教授等合作，长期开展活用昆虫自身能力的小型设备的研究。此次，利用栖息于温暖地区、日本国内不存在的马达加斯加发声蟑螂，着手开发水陆两用赛博格昆虫。
图1 研究团队开发的赛博格昆虫外观与X光片。依靠昆虫自身肌肉作为动力，因此功耗较低（供图：新加坡南洋理工大学）
马达加斯加发声蟑螂虽然名字里有“蟑螂”，但和人们印象中惹人反感的蟑螂差异较大。首先，由于翅膀退化，它不会飞行，受到捕捉威胁时，会发出“嘶、嘶”声进行威吓。体型大小接近人的手背，体重约5克。通常栖息于陆地，因属杂食性，饲养成本低且易于饲养。若将其沉入水中时，因无法摄取氧气，数分钟内即停止活动。
研究团队在马达加斯加发声蟑螂背部搭载氧气发生罐、覆盖罐体的潜水服，以及左右各两根、共计四根硅胶制供氧软管，完成赛博格改造，并测试了其水下活动的时长。树脂材质的氧气发生罐使用3D打印机制作，并利用二氧化锰与过氧化氢发生化学反应产生氧气。
改造后，氧气可以通过昆虫气门供给，这种赛博格昆虫最长能够在水中持续活动3小时。同时实验证实，通过电刺激进行操控，它既可以潜入水中，也能够返回陆地。梅津教授解释道：“大家可以把它想象成潜水。就像人类潜水时背负氧气瓶一样，马达加斯加发声蟑螂使用氧气在水中活动。”
研究开发的赛博格昆虫大小可置于手掌之上（供图：新加坡南洋理工大学）
这种赛博格昆虫最大可搭载约15克的设备。本次使用的潜水服与控制装置总重约6克，仍留有搭载传感器等额外设备的重量余量。因此，若能将相机、传感器、AI（人工智能）、感测设备等器材控制在数克内，就可以让多只赛博格昆虫编队同步行动，依靠坐标获取位置信息；在灾害发生时，还能在狭小空间内探测热源，判断热源究竟来自被困人员还是机械设备。
在户外环境下行动的赛博格昆虫（供图：新加坡南洋理工大学）
梅津教授表示：“我们希望继续在接近真实灾害现场的环境开展验证。在恶劣环境下试验成功一两次，对于撰写论文已经足够，但距离实际灾害现场应用还远远不够。后续将继续研究，验证它在湿滑墙壁、瓦砾等障碍物环境中是否可以稳定移动。”另外，为了避免在灾害现场作业过程中出现昆虫产卵的问题，研究计划全部使用雄性个体。
本研究获得新加坡教育部等机构资助。相关研究成果于6月29日发表在英国科学期刊《Nature Communications》的网络版上，早稻田大学于同日对外发布成果。
日文：JST Science Portal 编辑部
中文：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Underwater Suit-Wearing Cyborg Insect Capable of Hours-Long Diving and Terra-Aqua Travel
DOI：10.1038/s41467-026-74235-1
