機器人技術滿足醫療保健需要：找到茲卡流行病的根治方法

在過去幾年中，茲卡病毒的迅速蔓延在西半球產生了可怕的後果。由於數千名嬰兒出生時患有神經系統疾病和先天性缺陷，這種現象令公共衛生官員和育齡婦女感到恐慌。

雖然科學家們正在競相研發一種有效防治這種流行病的疫苗，但擁有自動化和機器人技術的科技公司已經加入了破壞茲卡病毒和其他蚊子傳播病毒（如基孔肯雅病毒和登革熱病毒）的行列。

這些技術型公司包括矽谷巨頭，如微軟和前Alphabet生命科學部門–Verily等公司。通過與科技公司的合作，公共衛生官員現在配備了高科技工具，可以測試並有效防治地球上蚊子傳播的疾病。

例如，Verily正致力於加速研製絕育雄性蚊子以使之與野外雌性蚊子交配。主要策略是提供一種避孕方式，以更好地控制蚊子種群。

另一方面，微軟正在測試智慧型陷阱來捕獲和分離埃及伊蚊，即已知的茲卡病毒載體，以説明昆蟲學家更好地預測病毒爆發時間。雖然可能需要數年時間才能廣泛使用這項技術，但它絕對有可能最佳化載體控制，這些控制在歷史上嚴重依賴於傳統的防禦措施，如殺蟲劑和幼蟲滅殺劑。

將性別與機器人分開

減少蚊子種群的一種方法是使雄性埃及伊蚊免疫。由於當雄性不育個體與野生雌性個體交配時，其卵子永遠不會孵化，因此這項技術可用作化學殺蟲劑的創新型替代品。

但當前的挑戰是首先通過圈養蚊子進行分類，以有效識別需要免疫的雄性。Verily的機器人通過將蚊子自動分類有效地解決了該問題。

事實證明，這種方法不僅速度快，而且成本效益高。通過感測器和演算法的組合可以加速這一過程。在這種方法中，需要將蚊子釋放到野外，但由於雄性蚊子不會咬人，因此目前已經在測試地點採用這種方法。

其他公司 — 如Oxitec（總部位於Germantown的英國子公司）和Intrexon公司 — 也參與了蚊子的絕育研究。他們的策略涉及基因改造，在蚊子被釋放到野外之前使其絕育（並且已經在最初試驗地–巴西實行）。

由肯塔基大學的研究人員組成的一家名為MosquitoMate的創業公司採用了略有不同的方法。他們的方法涉及利用一種天然存在的稱為Wolbachia pipientis的細菌，這種細菌可以入侵全世界60％的昆蟲，但不會感染埃及伊蚊。他們使用該細菌有效地使雄性蚊子絕育。

為了實現這一目標，該公司已與Verily聯手，首先識別未成熟的雄性蚊子，然後通過類似篩選機制強迫使小型雄性與較大雌性有效分離。

用智慧型陷阱捕捉埃及伊蚊和白紋伊蚊

雖然南美洲的茲卡病例數已逐漸減少，但能夠攜帶病毒的蚊子繼續在美洲各地蔓延，包括美國南部的部分地區。

在美國報告中絕大多數茲卡病例來自在他們離開所在國家時感染病毒的人。但是佛羅里達州和德克薩斯州兩個州都記錄了當地蚊子傳播的病例。

這使得這兩個州成為微軟智慧陷阱的主要試驗場。這些裝置—大約相當於麵包箱的大小—利用雲計算、紅外感測器、機器學習（ML）和機器人技術來監控潛在攜帶疾病的昆蟲。

這些機器人蚊子陷阱非常聰明，可以分辨出蚊子嗡嗡聲和電動牙刷之間的區別。不過這項技術的真正優點在於這些智慧陷阱可以有效地從一種昆蟲中識別出另一種不同昆蟲。

傳統的捕蚊器捕獲所有昆蟲，包括蒼蠅、飛蛾和其他蚊子品種。由於昆蟲學家不得不對各種各樣的昆蟲標本進行分類，因此全面減緩了研究工作的進度。

另一方面，微軟的智慧型機器通過測量每個物種獨有的特長來區分昆蟲，從而加速了這一過程。因此，在智慧陷阱的64個腔室中如果識別到了埃及伊蚊，門就會迅速斷路。

在這種情況下由機器本身決定捕獲蚊子，因此無需人為干預。目前，這些智慧陷阱能夠檢測和捕獲昆蟲的準確度已經達到了85％，並且隨著ML的發展，預計會越來越好。

微軟的智慧陷阱也能夠記錄以下資料：

• 濕度
• 其他昆蟲的影子
• 溫度

這些智慧陷阱不僅節省了時間，而且還為研究人員提供了對蚊子行為的精確資料。此外，還可利用這些資料建立能夠更好地預測蚊子活躍時間和地點的模型。

這些智慧裝置若在全球範圍內被採用（尤其是在發展中國家），將有望在流行病爆發以前提前預防。

最後，希望技術型公司和醫療機構的共同努力能在挽救生命方面發揮關鍵作用。塞卡病毒可能已經將醫療保健和機器人技術融合在一起，預計不久的將來其發展速度將大大加快。