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美国的多用途警务蜜蜂 American Police “Bee”

中国人民公安大学出版社  2023/5/30 10:32:41
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  文/杨梅 楚红梅

  爱因斯坦曾说:“没有蜜蜂,人类最多只能活四年。”这句话虽然有点危言耸听,但足以道出蜜蜂对人类的重要性。蜜蜂已经生存了5000万年,它们是对人类最有益的昆虫类群之一。蜜蜂可以为自然界85%以上的开花植物和三分之二以上的农作物传播花粉。《自然》杂志曾刊文:“如果没有蜜蜂和蜜蜂授粉,整个生态系统将会崩溃。”法国《科学与生活》杂志也提到,“蜜蜂减少诱发生态系统剧变”。这充分说明了蜜蜂对整个生态系统的重要作用。除了在农业方面表现出色,蜜蜂也是警方查缉毒品、排查爆炸物、寻找尸源的好帮手,甚至能在医疗疾病诊断中占据一席之位。
  
  一、查缉毒品的最佳昆虫

  毒品引发的药物成瘾、精神失常和暴力犯罪等危害给世界各国带来了风险和挑战。在美国,警察和海关官员一般依靠专门训练的缉毒犬来探测发现隐藏的毒品。然而,警犬参与警务工作受到诸多限制,例如,警犬需要在拥有合法搜查令的情况下开展工作;毒品法规政策调整频繁,需要耗费大量精力重新训练缉毒犬识别不同类型的毒品。于是,美国警方开始尝试使用昆虫来侦查毒品。美国联邦政府资助了旨在训练蜜蜂在全国各地的机场检测甲基苯丙胺和可卡因等非法毒品的研究。
  德国科隆大学的研究人员最近在《Plos One》(美国科学公共图书馆综合性期刊的简称)杂志上发表了一篇名为 “蜜蜂查缉非法毒品”的研究报告。研究人员测试了三种特殊的昆虫:飞蛾、蟑螂和蜜蜂。测试发现,蜜蜂的触角是迄今为止自然界探测挥发性化合物的最敏感器官。它的气味探测能力首屈一指。经过训练,它们检测毒品的速度远高于缉毒犬。研究人员把蜜蜂固定在单个容器内,将糖作为奖励,对其进行巴甫洛夫条件反射训练,蜜蜂的触角感受器就能在几分钟之内快速识别大麻、可卡因等物质的气味,并迅速作出反应。在科学家的实验室里,蜜蜂对海洛因和可卡因的反应最为强烈。研究人员认为,蜜蜂能成为打击犯罪尤其是打击黑市毒品交易强有力的工具。
  蜜蜂具备良好的耐力、卓越的嗅觉和快速的学习能力。相比训练成本高、培养周期长的警犬,蜜蜂可以被训练来检测各种非法物质,而且它们的生产和维护成本也很低。更重要的是,蜜蜂与人类不会建立感情连接,这一因素将消除缉毒犬仅仅是为了取悦主人才进行有偏见检测的可能性。经过训练的蜜蜂可以被用来补充或取代缉毒犬的作用,成为毒品检测系统的一员,并为警方开发生物传感器奠定基础。
   
  二、探测爆炸物的最佳能手

  近二十年来,科学家们一直在用蜜蜂替代狗进行爆炸装置的探测工作。1999年以来,美国国防部高级研究实验室(DARPA)的科学家一直在对蜜蜂进行定位炸弹实验。与训练其他动物类似,科学家也是通过“条件反射训练”将一个特定的刺激与奖励联系起来。研究人员将炸弹成分的气味与糖水联系起来,使蜜蜂在闻到爆炸物时就伸出它们的舌头(探针),就像它们要从花中提取甜蜜的花蜜一样。得到反射联想的蜜蜂只需要接触几次炸药成分,就会产生反应。
  科学家将蜜蜂绑在密闭的箱子里,在其周围释放出制造炸药的化学气味。依托数码相机和模式识别软件,科学家观察蜜蜂是否伸出探针,通过捕捉其挥舞的动作来判断附近是否有爆炸物的存在。这种便携式检测箱将成为机场、地铁站和部分战区路边检查站的最佳检测工具。蜜蜂可以探测到空气中浓度低至几万亿分之一的目标化学品。在小范围的户外区域,保安人员可以很容易地看到蜜蜂聚集的位置,从而找到目标物。但是当它们被用在大型的、不受约束的空间里探测爆炸物时,就很难被追踪。因此,科学家为蜜蜂安装了微型无线电发射器,以便在它们在成群结队时找到目标爆炸物。这些神奇的昆虫可以被装在鞋盒大小的手持探测器中,用于机场、公路安检站爆炸物检测工作,甚至可以放在机器人拆弹设备中。即使存在干扰剂(如乳液、机油或驱虫剂),蜜蜂也能在检测爆炸物时出现高反应性。科学家的下一个目标是制造合适的蜜蜂箱,并培训安保人员使用。
  在实际应用中,克罗地亚就是一个利用蜜蜂完成爆炸物探测的国家。在20世纪90年代初的巴尔干半岛冲突中,克罗地亚埋下了大量的地雷。随着冲突的结束,许多地雷已被清除,但有些仍被遗漏,人们随时有可能踩到地下隐藏的地雷,因地雷而受伤或死亡的总人数超过2000人。蜜蜂可以嗅出3英里外的地雷,一旦发现就会蜂拥而至。因此,克罗地亚人将蜜蜂投放到已经被人类清理过的区域,通过使用热感应相机来跟踪它们的运动轨迹,从而找到隐藏在土壤下面的地雷。与其他探测动物相比,蜜蜂有一个明显的优势,那就是它们足够轻,可以嗅出地雷而不会引爆它们。蜜蜂在爆炸物检测中是高度准确和可靠的,其唯一的缺点是只能检测单一的气味。

  三、追踪尸源的好帮手

  根据美国国家失踪人口系统(Nam Us)统计,美国每年有60多万人申报失踪,虽然很多人被找到,但仍有数万人失踪。平均每年有超过4000具无名尸骸被发现,且每年遗骸与失踪人口的数量都在增加。对警方来说,在户外的犯罪现场侦破案件是非常困难的,尤其是需要确定人类遗骸位置的时候,而蜜蜂能成为警方查找尸源的好帮手。
  众所周知,蜂蜜中的蛋白质带有蜜蜂采集物质的生化信息。例如,蜜蜂蜂巢方圆五英里范围内使用的杀虫剂化学物质可以在蜂蜜中检测出来。同样,研究蜂蜜中的蛋白质可能告诉我们失踪者的身份信息。
  2021年美国乔治-梅森大学成立了法医科学研究实验室,这个实验室是世界上第八个能够利用人类捐赠者遗体进行户外法医实验的地方,也是大西洋中部地区唯一一个户外法医实验室。实验室的科研人员发现,人类尸体分解的挥发性有机化合物(VOCs)被尸体附近的开花植物吸收,蜜蜂通过采蜜将有机化合物沉积在蜂蜜中。警方通过分析蜜蜂的活动范围能够确定失踪人类遗骸的位置。蜜蜂的这种能力不仅可以节约寻找失踪者的时间,还能给失踪者的家人带来一丝希望。

  四、人体疾病的探测器

  拥有灵敏嗅觉能力的蜜蜂也可以被训练来检测与肺癌、皮肤癌和胰腺癌等癌症相关的生物标志物。此外,蜜蜂还可以用来诊断肺结核、糖尿病等多种疾病。英国科学家发明了一种玻璃罩诊断器,诊断器内有相互连接的两个大小容器,较小的容器是诊断空间,另一个较大的容器是蜜蜂活动场所。病人向小容器内呼气,如果蜜蜂在呼吸中检测到目标气体,就会冲入小容器内。人们通过蜜蜂的这一行为对标志物进行判断。
  蜜蜂通过对人的呼吸进行检测,这种方法对早期医疗诊断非常有效。而且蜜蜂是一种可持续的、宝贵的资源,进行诊断检测后,它们将被释放,重新回到蜂巢中。■
  
  【作者简介】杨梅,北京警察学院涉外警务系讲师,研究方向为涉外警务、移民管理。
  楚红梅,山西省太原市公安局网络安全保卫支队民警,研究方向为涉网犯罪打击、网络安全法制建设。
  
  (责任编辑:古静)

  
  





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