螃蟹的美味与海底探险之旅

螃蟹是一种古老而神奇的动物

螃蟹是一种十分古老的生物，他们种类繁多，大小不一，而最早的螃蟹化石可以追溯到侏罗纪时期。

螃蟹属于十足目甲壳动物，那厚厚的外骨骼，主要由高度矿化的几丁质组成，起到支撑和保护的作用。同属于十足目的还有我们熟悉的虾，而不同于虾的是，螃蟹的尾部卷曲于胸部之下。它的第一对胸足特化为螯足，也就是那对大钳子，表面包裹着坚硬的壳，用来捕食、防御和攻击，更重要的是可以吸引女朋友！剩下的四对附属肢是螃蟹的步行足，也就是它们“横行江湖”的“脚”，有一些种类的螃蟹，比如梭子蟹类，附属肢指节扁平如桨，可以帮助它们游泳。

螃蟹具有丰富的水陆两栖经验

螃蟹不仅是一种古老的生物，分布也十分广泛，它存在于世界上所有的海洋中，还有很多生活在淡水和陆地上。就这样，既能深潜海底，还能横行陆地的螃蟹不仅引起了吃货们的注意，自然也引起了科学家们的关注。

在生物不断进化的过程中，多足动物能在不规则的复杂地形上行进，是它们在自然界的残酷竞争中存活下来的优势之一。同样，面对越来越复杂的探索环境，如岩洞、海底、极地、地外星球，或者是石块瓦砾遍布、救援人员难以到达的灾后现场，科学家思考，如何在或崎岖、或松软、或湿滑的地形上，越过重重障碍完成任务，或在层层关卡中发现“宝藏”？于是他们模仿多足动物的运动机理，研制出多足仿生步行机器人，结果显示，这样的机器人能更稳定和高效地在复杂地形上行走和工作，而水陆两栖、经验丰富的螃蟹自然是被模仿和研究的重点对象啦！

国内外已有多款螃蟹机器人研发成功，其中，韩国海洋科学技术院和其国内的5所大学联合研发了一“只”长2.45米、宽2.42米、高2米、重达600公斤的螃蟹机器人——Crabster，引起广泛关注。

作为一款仿生机器人，Crabster可以像螃蟹一样在水下游泳。

也可以在陆地和水下爬行，还能夹断或移开阻碍它去路的障碍物。

和很多以鱼为灵感的水下机器人相比，螃蟹机器人的设计不仅能避免因螺旋桨制动激起海底碎片，造成海底勘测失真，还能依靠相对灵活的步行足到达其他机器人难以触及的偏僻地带。同时，它还配备了高分辨率扫描声纳、声学多普勒电流分析仪和声学、光学相机，可以帮助人类完成高难度的潜水、勘探等水下作业。据说，不久的将来还能带人类海底漫游和探险。

仿生学的研究不只“螃蟹”

当然，仿生机器人也不只有螃蟹，还有可以在陆地上奔跑的猎豹机器人，在丛林穿梭攀爬的蛇形机器人，在天空滑翔的狐蝠机器人，以及可以侦查隐蔽的蜜蜂机器人等等。

而仿生学的应用也不只有机器人领域。人类自古便开始了模仿生物结构和功能，发明新技术的探索。比如，对鸟类的研究，我国先民在两千多年前，就发明了风筝；东周时，研制了能飞的木鸟；西汉时，用鸟的羽毛做出翅膀，模拟鸟的飞行。达·芬奇用了二十多年时间研究鸟的飞行原理，并完成《论鸟的飞行》手稿。美国的莱特兄弟仔细观察和分析鸽子的飞行，于1903年成功进行了第一架载人飞机的飞行试验。

随着科技的不断发展，人类还模拟蝙蝠发出和接收超声波发现物体的原理，发明了雷达，广泛应用于军事和航空；模拟苍蝇触角上嗅觉感应器的结构制成一种小型气体分析仪，应用在潜水艇、太空舱、矿井等的气体监测；模拟苍蝇的楫翅，又被称为平衡棒，制成了振动陀螺仪，应用在航天和自动驾驶；还模拟蛙眼的视觉原理，制成电子蛙眼应用在飞机、交通要道和相机……仿生学发展至今，可谓无处不在，对人类社会影响深远，就连未来人工智能的发展和研究也将仿生学列入其中。

类似蚂蚁寻路的“蚁群算法”（图片来源：sciencedirect.com）

人脑的思维（算法）依赖于各种细胞和分子构件的硬件（图片来源：robohub.org）

可见，仿生学是人类技术和自然创造的碰撞与结合，大自然蕴含的无数奇妙形态与功能，皆是仿生学的源头，并仍有许多未被人类认知和探索的奥秘，在技术研发和应用的同时，我们更应该珍惜和保护大自然这个给予我们灵感和启示“智库”，保护生态环境，保护生物多样性。