导语：跟踪辛勤劳动的蜜蜂确实是件难事，但为蜜蜂背上微型背包后，将使很多不可能成为可能。除此之外，它还能帮助拯救蜜蜂的性命噢！
关键词：蜜蜂；背包
一次不可思议、令人激动的头脑碰撞为我们带来了一种帮助蜜蜂的全新方法。这个创意来自我们的团队成员，一位是生态学家，他的愿望是实现对蜜蜂个体的行为进行观察（在其整个2-3英里的活动范围内），另一位则是一名微电子专家。当我们把两者综合起来，就有望开发出一种微型蜜蜂“背包”，这种背包可用于收集蜜蜂飞行和觅食期间产生的能量，以达到为跟踪装置提供能源的目的。
大黄蜂和蜜蜂，以及蝴蝶、飞蛾和食蚜虻，是人类在粮食生产中必不可少的授粉主力军。不幸的是，自二战以后，这些昆虫的数量在全球范围内出现了显著下降，一些种类的英国大黄蜂甚至减少了70%。
导致这种急剧衰减的原因有很多，其中包括栖息地的丧失（原因是草场和野花被农场和建筑物取代）、蜜蜂蟹螨和亚洲大黄蜂这样捕食蜜蜂的物种的入侵，以及疾病和杀虫剂的使用。各种更高强度的农业技术同样也使开花植物的生存空间越来越少。
虽然我们想要更多地了解这种衰减背后的原因，但目前摆在研究者面前的主要问题是：蜜蜂的体格很小，要追踪它们匆忙的身影难度很大。这是一个重大的挑战，跟踪蜜蜂的活动并对蜜蜂数量减少的主要原因和影响进行量化绝非易事。
举例来说，目前的研究倾向于将那些没有返回蜂巢的蜜蜂视为失踪或者死亡。而任何试图确定蜜蜂死亡原因的尝试，都会在更广阔的环境中迷失方向，因为我们无法得知失踪的蜜蜂最终去了哪里。
蜜蜂死亡或失踪的地点、经过和时间，对于我们更好理解杀虫剂对非目标生物的影响，以及怎样控制这些化学品的使用具有非常重要的意义。这些难题推进了相关技术的发展，为人类更好地了解蜜蜂如何在乡村周围确定路线和导致蜜蜂死亡的决定性因素提供了帮助。
对于蜜蜂的活动，任何时间长度和长距离的监视都是极其困难的。用于跟踪蜜蜂的发射器要么太重，要么有效距离只有几米。因此，这些装置要么影响了蜜蜂的行为（如果装置太重），要么无法提供足够的数据（如果装置的电量耗尽）。
之前的尝试要么过重（左图和中图），要么无法发射远距离信号（右图）。图片来源：Stephan Wolf (左图), Andrew Martin (中图), ACTA & Axel Decourtye (右图); taken from Kissling et al / Biological Reviews
大多数的蜜蜂监测工作都发生在精心控制的试验条件之下，监测地点的地势相对平坦。目前的跟踪系统在超出平坦地势之外的地形中无法发挥监视作用，这是由于在接收器和蜜蜂身上的发射器之间不能存在障碍物。如果能知道不同地形条件下蜜蜂是如何活动的，以及它们在蜂巢外死亡的地点和原因，就能为评估现代农业技术，例如烟碱类杀虫剂的使用提供重要的信息。
我们的使命
要想使蜜蜂跟踪装置达到真正可用的程度，需要克服的困难主要有三个方面：装置的重量、使用范围以及续航时间。我们的目标是通过收集蜜蜂飞行期间产生的能量来减轻装置的重量。这使我们得以摆脱电池的束缚，它通常是所有部件中最重的。最终，蜜蜂背包的重量将小于50毫克（约为两粒大米的重量），其大小将与火柴头差不多。
为了进一步减少对高性能信号的需求（发射器发出这种信号需要消耗更多能量），我们考虑使用便携式接收器来跟踪蜜蜂在整个觅食范围内的活动。因此，我们不仅可以抛弃那些笨重的仪器，而且还能扩大在“真实生存环境”中的监测范围。
对于小蜜蜂而言，该装置的感觉就如同一个帆布背包，而不是像现在这样让蜜蜂背着厨房里的餐桌餐椅飞来飞去。
这项技术也可用于对付亚洲大黄蜂，它们以蜜蜂为食，在短短几个小时内就能毁灭整个蜂群，在全球范围内给蜜蜂带来巨大的威胁。我们可以将蜜蜂信号发射器安装在大黄蜂身上，一路跟踪到它们的蜂巢，然后在初夏时节消灭大黄蜂群，不给它们产生新蜂后的机会。
该装置还能通过监测昆虫在观花树木上的停留，帮助评估热带雨林的砍伐速度，或者对受威胁草场上花的种类进行量化。它还能被用于计算授粉服务对农业和园艺业的价值。蜜蜂背包的未来将是不可限量的。
关于作者：
Paul Cross是英国班戈大学环境专业高级讲师。
Cristiano Palego是英国班戈大学智能传感器和仪器专业高级讲师。
本文观点仅代表作者，不代表《科学美国人》。
（翻译：范俊；审校：侯政坤）
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