深入探索“智能蜂巢”

只因一個(gè)微型氣候控制電路板，養(yǎng)蜂人成功避免了蜜蜂的群體毀滅事件。

毫無征兆，在2006年10月發(fā)生了這樣一個(gè)離奇的故事。

一位居住在美國的養(yǎng)蜂人David Hackenberg將自己的蜜蜂從賓夕法尼亞州運(yùn)到了佛羅里達(dá)州過冬。僅在3個(gè)星期后，他發(fā)現(xiàn)超過90%的蜜蜂都離奇消失了，令人震驚的是，蜂箱中并沒有蜜蜂的尸體，蜂王還在，可是工蜂卻神秘消失了。在過去40多年的養(yǎng)蜂經(jīng)歷中，這位養(yǎng)蜂人還從未見過這種情形，他也不知道那些蜜蜂去了哪里，為什么會(huì)發(fā)生這種慘劇。根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，通常情況下蜂群的死亡是緩慢而且痛苦的，蜜蜂也都會(huì)選擇在蜂箱內(nèi)或是附近死去。

從當(dāng)年11月中旬開始，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員不斷進(jìn)行研究和尋找答案，但直到今天，也沒有人知道這個(gè)事件的原因。在2012年美國農(nóng)藥論壇上，Hackenberg曾說：“我以為研究人員會(huì)很快幫我發(fā)現(xiàn)原因，但他們在電話中解釋說這種情況以前從未看到過。”

之后不久，美國各地都紛紛出現(xiàn)類似的事件，據(jù)美國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，養(yǎng)蜂人所養(yǎng)的30%-90%的蜜蜂都突然消失了。而這一現(xiàn)象很快就有了一個(gè)學(xué)術(shù)名稱：蜂群崩壞綜合癥。

雖然直到現(xiàn)在人們?nèi)匀辉谔骄糠淙罕缐木C合癥的真相到底是什么，但研究者人員已經(jīng)鎖定了一個(gè)主要原因。

在健康的蜜蜂繁殖環(huán)境下，蜂王將卵（一天約產(chǎn)2000個(gè)）產(chǎn)到一個(gè)巢房中，然后一只工蜂很快就會(huì)用一層蠟將其蓋住，巢房中的溫度是穩(wěn)定的，卵開始孵化，10天后一只工蜂隨即誕生。

如果工蜂遮蓋巢房的速度不夠快，一種名為瓦螨的螨蟲就會(huì)侵入巢房并以正在發(fā)育的卵為食。盡管身體會(huì)比較弱，小工蜂最終還是能誕生，但這會(huì)讓螨蟲繁殖并感染蜂箱的其余部分。它們，是從內(nèi)向外摧毀蜂群的幕后黑手。 

現(xiàn)在，一些公司發(fā)明了可防治這種蜜蜂寄生蟲的武器：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣候控制器，它可以解決蜂群崩壞綜合癥的問題。那么問題來了，這類技術(shù)解決方案是否能夠幫助我們解決更大的問題？諸如許多人都了解的不僅影響蜜蜂也影響人類健康的全球性危機(jī)？

高溫與螨蟲

做了一輩子農(nóng)民的Will MacHugh說：“眾所周知，高溫會(huì)殺滅昆蟲。我甚至聽說過有人將蜂箱框架放在烤箱里加熱來殺滅螨蟲。那時(shí)我就想，為什么不把加熱元件直接放入蜂箱中呢？”他了解到電路板的尺寸與蜂箱的尺寸應(yīng)成比例，經(jīng)過努力，一款名叫MiteNot的產(chǎn)品誕生，這是一種生物降解裝置，通過藍(lán)牙組件在中央蜂窩接口與殺滅螨蟲的加熱元件之間進(jìn)行通信。MacHugh從小在農(nóng)業(yè)方面很有天賦，后來他在父母的櫻桃園里幫忙，也在那時(shí)學(xué)習(xí)到了更多關(guān)于蜜蜂的知識(shí)。正因他擁有農(nóng)業(yè)和技術(shù)兩方面的經(jīng)驗(yàn)，MiteNot才獲得了成功。

MacHugh說：“我在十幾歲時(shí)就有了比較高的軟件工程水平，之后我也從事了咨詢行業(yè)的工作。期初我創(chuàng)辦了一家叫做Eltopia Communications公司，當(dāng)時(shí)想為農(nóng)場提供互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)，這能讓農(nóng)民把諸如土壤水分探頭和天氣站這樣的設(shè)備部署到田地里，從而輕松監(jiān)測和掌控農(nóng)場的情況。” 

該公司于2002年成立時(shí)名為Eltopia.com，后來退出了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)，開始專注于機(jī)器對機(jī)器（M2M）的通信。2014年Eltopia成功收購了一家移動(dòng)通信公司，其后就專注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，通過優(yōu)化灌溉和精準(zhǔn)監(jiān)測天氣的技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)場的現(xiàn)代化管理。

從2013年起，MacHugh就一直在開發(fā)MiteNot這款產(chǎn)品。作為一款與蜂巢結(jié)構(gòu)相仿的電路板，它分成2X2英寸的幾個(gè)段面，配備有加熱元件、溫度計(jì)和由STMicroelectronics生產(chǎn)的低能耗無線處理器BlueNRG（MacHugh稱其為“系統(tǒng)的心臟”）。

MiteNot的主要目標(biāo)是抑制螨蟲的繁殖周期。當(dāng)蜂蠟密封了巢板上的巢房后，其溫度就會(huì)保持穩(wěn)定，通過溫度計(jì)探測溫度不穩(wěn)定的部位，就可知道巢板的哪一段需要加熱，隨即加熱至剛剛可以殺滅螨蟲而不會(huì)傷害蜜蜂的溫度。 

蜜蜂的死因

據(jù)英國醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》發(fā)表的一項(xiàng)最新研究顯示，全球約35%的食物都依賴傳粉昆蟲。該研究率先關(guān)注了傳粉昆蟲與人類健康的關(guān)聯(lián)，研究結(jié)果令人吃驚。研究者模擬了分別損失50%、75%和100%的傳粉昆蟲會(huì)對人類健康帶來怎樣的影響。

最壞的情景，倘若失去100%的傳粉昆蟲，全球人口中將新增約7100萬維生素A缺乏癥病例，新增1.73億葉酸缺乏癥病例。傳粉昆蟲的消失也將使與非傳染性和營養(yǎng)不良相關(guān)的死亡人數(shù)增加1.42億人。同樣，損失50%的傳粉昆蟲預(yù)計(jì)會(huì)導(dǎo)致70萬人的死亡。 

蜜蜂危機(jī)引起了國際社會(huì)的關(guān)注。僅在2015年，《紐約時(shí)報(bào)》、《華爾街日報(bào)》、《華盛頓郵報(bào)》、BBC和其它數(shù)家媒體都對它進(jìn)行了報(bào)道。甚至是奧巴馬總統(tǒng)也開始保護(hù)蜜蜂，設(shè)立了一個(gè)傳粉昆蟲健康工作組，并就這一危機(jī)事件簽發(fā)了備忘錄。

根據(jù)白宮關(guān)于傳粉昆蟲產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響的報(bào)告，自2006年以來，蜂群數(shù)量每年平均減少30%，美國目前的蜂群數(shù)量約為250萬個(gè)，而20世紀(jì)40年代時(shí)為600萬個(gè)。 

一般來說，大多數(shù)研究者都認(rèn)為蜜蜂大量死亡的原因不止一個(gè)。除了螨蟲的影響之外，其它可能的原因還包括使用農(nóng)藥、蜜蜂的遺傳多樣性不足和單一栽培的做法（大規(guī)模集約種植某種作物）。 

David Roubik博士在位于巴拿馬的史密森尼熱帶研究所工作了超過35年的時(shí)間，專注于研究熱帶地區(qū)非洲化蜜蜂的影響和各種養(yǎng)蜂方法在農(nóng)業(yè)生態(tài)領(lǐng)域的可持續(xù)性。他表示：“在集約農(nóng)業(yè)中，對于非本土蜜蜂的需求很高。當(dāng)沒有足夠的蜜蜂時(shí)，所有人都會(huì)抱怨，但其實(shí)這些蜜蜂原本就不應(yīng)該在那里。” 

Roubik指出，在熱帶地區(qū)和其它地方，蜜蜂的數(shù)量和以往一樣充足。他引用了肯尼亞國際昆蟲生理學(xué)與生態(tài)學(xué)中心在2014年發(fā)布的一項(xiàng)研究，該研究顯示，東非的蜜蜂對摧毀了其它地方的蜜蜂的那種瓦螨具有天然的抵抗力。他說：“如果讓自然來選擇，蜜蜂就有機(jī)會(huì)自己戰(zhàn)勝螨蟲。在美國、歐洲、日本及澳大利亞的某些地方，僅僅是采用了集約商業(yè)農(nóng)業(yè)方法的地方才有缺乏傳粉昆蟲的情況。就像一句老話所說的，有得就有失。”

此外，Roubik博士也在密切觀察，希望弄清楚通過技術(shù)解決方案來殺滅螨蟲是否會(huì)有助于解決以上危機(jī)，還是說可能也會(huì)產(chǎn)生有害的漣漪效應(yīng)。他說：“人類的任何控制措施都會(huì)存在一個(gè)問題，最終引發(fā)一些具有抵抗力的螨蟲單東升。我想知道這種高溫解決方案在一段時(shí)期后會(huì)出現(xiàn)什么情況。”

偉創(chuàng)力創(chuàng)新和新事業(yè)總監(jiān)Ali Zaman也從另一個(gè)角度觀察著類似MiteNot這樣的技術(shù)。作為偉創(chuàng)力高度戰(zhàn)略性的創(chuàng)新和新事業(yè)部門的業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)，他帶領(lǐng)該部門在世界各地培育聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和合作伙伴關(guān)系方面發(fā)揮著核心的作用。偉創(chuàng)力也與Innovation Endeavors合作設(shè)立了Farm2050，希望通過該合作將2050年的將糧食產(chǎn)量提升70%。

Zaman這樣表示：“殺滅螨蟲的能力說明，技術(shù)開始在解決多維度問題方面發(fā)揮越來越重要的作用。因?yàn)槲茨苡行У慕鉀Q根本問題，螨蟲威脅是一個(gè)日漸惡化的癥狀。研究者指出，農(nóng)業(yè)格局的變化和食品行業(yè)的壓力改變了蜜蜂依賴的生態(tài)系統(tǒng)。”與全球變暖相似，找到根本原因應(yīng)從社會(huì)意識(shí)開始，引導(dǎo)政策的變化和執(zhí)行。Farm2050項(xiàng)目的成員包括大型農(nóng)場和設(shè)備公司、種子專家和農(nóng)業(yè)技術(shù)專家，此類合作體是一個(gè)理想的平臺(tái)，可協(xié)助監(jiān)測對于農(nóng)業(yè)越來越大的需求，并尋找滿足這些需求的方法，同時(shí)，也能對未來可能會(huì)出現(xiàn)的意外后果發(fā)出警報(bào)。“如果我們能讓相應(yīng)的解決方案做到高效、智能和互聯(lián)，就會(huì)獲得一個(gè)高效的反饋系統(tǒng)，以避免走捷徑對環(huán)境帶來的損害。而偉創(chuàng)力這樣的公司將在應(yīng)對這一共同問題方面發(fā)揮極為關(guān)鍵的作用，蜜蜂數(shù)量的回升應(yīng)該是一個(gè)自然的結(jié)果，而且也是衡量成功與否的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。”

基于同樣的原因，滅螨技術(shù)開發(fā)商MacHugh也正與明尼蘇達(dá)大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)的研究者一起深入研究遺傳檢測。

MacHugh表示：“螨蟲與蜜蜂的遺傳結(jié)構(gòu)非常相似，以至于螨蟲可以通過食用蜜蜂的血液生存。對蜜蜂有益的也對螨蟲有益，對蜜蜂有害的自然也對螨蟲有害，所以殺滅螨蟲很難。”

MiteNot這樣的產(chǎn)品并不是目前解決蜂群崩潰問題唯一的“智能”舉措。英國一家叫做Solarcentury的公司建設(shè)了太陽能農(nóng)場，將其作為生物多樣化的野生動(dòng)植物保護(hù)區(qū)。他們在田野上安裝了大量的太陽能板，種下了當(dāng)?shù)氐姆N子。據(jù)英國一項(xiàng)調(diào)研顯示，這些地方成為了生物多樣化熱點(diǎn)，吸引了不同種類的蜜蜂，它們也因自然陽光造就的安全棲息地受益良多。 

另一家公司是Open Source Beehives，它讓每一個(gè)人都以可便利的將蜂箱設(shè)計(jì)樣本下載并打印到一塊木板上。該公司正在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，用于將用戶個(gè)人的蜂箱連接至Smart Citizen全球平臺(tái)，以讓養(yǎng)蜂人追蹤他們的蜂群，同時(shí)為開放的全球蜜蜂數(shù)據(jù)庫做出貢獻(xiàn)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全球越來越多的地區(qū)不斷發(fā)展，很多企業(yè)在繼續(xù)探索并檢驗(yàn)應(yīng)對這一危機(jī)的創(chuàng)造性解決方案，這并不僅僅是因?yàn)槿祟惖氖澄飭栴}，而是由于傳粉昆蟲構(gòu)成了與幾十億人的健康密切相關(guān)的一個(gè)重要支柱。 

Eltopia目前仍然專注于開發(fā)MiteNot，MacHugh希望到明年可將這一技術(shù)應(yīng)用于成千上萬的蜂箱中。他說：“我們剛剛開始采集蜜蜂的信息，希望能夠幫助它們。最終，無論我的產(chǎn)品或他人的產(chǎn)品是否可行，我們都愿意與任何伙伴展開合作。”

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