深入探索“智能蜂巢”

只因一個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到了佛羅里達州過冬。僅在3個星期后，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，為什么會發(fā)生這種慘劇。根據(jù)多年的經(jīng)驗，通常情況下蜂群的死亡是緩慢而且痛苦的，蜜蜂也都會選擇在蜂箱內(nèi)或是附近死去。

從當年11月中旬開始，賓夕法尼亞州立大學的研究人員不斷進行研究和尋找答案，但直到今天，也沒有人知道這個事件的原因。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，養(yǎng)蜂人所養(yǎng)的30%-90%的蜜蜂都突然消失了。而這一現(xiàn)象很快就有了一個學術名稱：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）產(chǎn)到一個巢房中，然后一只工蜂很快就會用一層蠟將其蓋住，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侵入巢房并以正在發(fā)育的卵為食。盡管身體會比較弱，小工蜂最終還是能誕生，但這會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？

高溫與螨蟲

做了一輩子農(nóng)民的Will MacHugh說：“眾所周知，高溫會殺滅昆蟲。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，通過藍牙組件在中央蜂窩接口與殺滅螨蟲的加熱元件之間進行通信。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，也在那時學習到了更多關于蜜蜂的知識。正因他擁有農(nóng)業(yè)和技術兩方面的經(jīng)驗，MiteNot才獲得了成功。

MacHugh說：“我在十幾歲時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，當時想為農(nóng)場提供互聯(lián)網(wǎng)相關服務，這能讓農(nóng)民把諸如土壤水分探頭和天氣站這樣的設備部署到田地里，從而輕松監(jiān)測和掌控農(nóng)場的情況。” 

該公司于2002年成立時名為Eltopia.com，后來退出了互聯(lián)網(wǎng)服務業(yè)務，開始專注于機器對機器（M2M）的通信。2014年Eltopia成功收購了一家移動通信公司，其后就專注于物聯(lián)網(wǎng)領域，通過優(yōu)化灌溉和精準監(jiān)測天氣的技術實現(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。作為一款與蜂巢結構相仿的電路板，它分成2X2英寸的幾個段面，配備有加熱元件、溫度計和由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的主要目標是抑制螨蟲的繁殖周期。當蜂蠟密封了巢板上的巢房后，其溫度就會保持穩(wěn)定，通過溫度計探測溫度不穩(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傷害蜜蜂的溫度。 

蜜蜂的死因

據(jù)英國醫(yī)學雜志《柳葉刀》發(fā)表的一項最新研究顯示，全球約35%的食物都依賴傳粉昆蟲。該研究率先關注了傳粉昆蟲與人類健康的關聯(lián)，研究結果令人吃驚。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)不良相關的死亡人數(shù)增加1.42億人。同樣，損失50%的傳粉昆蟲預計會導致70萬人的死亡。 

蜜蜂危機引起了國際社會的關注。僅在2015年，《紐約時報》、《華爾街日報》、《華盛頓郵報》、BBC和其它數(shù)家媒體都對它進行了報道。甚至是奧巴馬總統(tǒng)也開始保護蜜蜂，設立了一個傳粉昆蟲健康工作組，并就這一危機事件簽發(fā)了備忘錄。

根據(jù)白宮關于傳粉昆蟲產(chǎn)生的經(jīng)濟影響的報告，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，而20世紀40年代時為600萬個。 

一般來說，大多數(shù)研究者都認為蜜蜂大量死亡的原因不止一個。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。當沒有足夠的蜜蜂時，所有人都會抱怨，但其實這些蜜蜂原本就不應該在那里。” 

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與生態(tài)學中心在2014年發(fā)布的一項研究，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，蜜蜂就有機會自己戰(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解決方案來殺滅螨蟲是否會有助于解決以上危機，還是說可能也會產(chǎn)生有害的漣漪效應。他說：“人類的任何控制措施都會存在一個問題，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期后會出現(xiàn)什么情況。”

偉創(chuàng)力創(chuàng)新和新事業(yè)總監(jiān)Ali Zaman也從另一個角度觀察著類似MiteNot這樣的技術。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)務開發(fā)總監(jiān)，他帶領該部門在世界各地培育聯(lián)網(wǎng)技術和合作伙伴關系方面發(fā)揮著核心的作用。偉創(chuàng)力也與Innovation Endeavors合作設立了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，技術開始在解決多維度問題方面發(fā)揮越來越重要的作用。因為未能有效的解決根本問題，螨蟲威脅是一個日漸惡化的癥狀。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，找到根本原因應從社會意識開始，引導政策的變化和執(zhí)行。Farm2050項目的成員包括大型農(nóng)場和設備公司、種子專家和農(nóng)業(yè)技術專家，此類合作體是一個理想的平臺，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，也能對未來可能會出現(xiàn)的意外后果發(fā)出警報。“如果我們能讓相應的解決方案做到高效、智能和互聯(lián)，就會獲得一個高效的反饋系統(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對這一共同問題方面發(fā)揮極為關鍵的作用，蜜蜂數(shù)量的回升應該是一個自然的結果，而且也是衡量成功與否的一個標準。”

基于同樣的原因，滅螨技術開發(fā)商MacHugh也正與明尼蘇達大學和北卡羅來納大學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構非常相似，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的公司建設了太陽能農(nóng)場，將其作為生物多樣化的野生動植物保護區(qū)。他們在田野上安裝了大量的太陽能板，種下了當?shù)氐姆N子。據(jù)英國一項調研顯示，這些地方成為了生物多樣化熱點，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，它讓每一個人都以可便利的將蜂箱設計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，用于將用戶個人的蜂箱連接至Smart Citizen全球平臺，以讓養(yǎng)蜂人追蹤他們的蜂群，同時為開放的全球蜜蜂數(shù)據(jù)庫做出貢獻。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術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)探索并檢驗應對這一危機的創(chuàng)造性解決方案，這并不僅僅是因為人類的食物問題，而是由于傳粉昆蟲構成了與幾十億人的健康密切相關的一個重要支柱。 

Eltopia目前仍然專注于開發(fā)MiteNot，MacHugh希望到明年可將這一技術應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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