Inżynieria ma długą historię kopiowania zwierząt. Skrzydła owadów inspirowały mikrolotnie, stopy gekonów — roboty wspinające się, ryby — pojazdy podwodne, mrówki — algorytmy rojowe. Praca zespołu Hirotaki Sato idzie w innym kierunku: zamiast budować robota podobnego do owada, badacze używają żywego owada jako platformy ruchu, a elektroniką dodają sterowanie, komunikację i czujniki.
Najnowszy etap tych badań dotyczy środowiska, w którym lądowy owad zwykle traci funkcję: wody. Zespół z Nanyang Technological University w Singapurze i Waseda University opracował miękki, elastyczny skafander dla cyborgizowanego karaczana madagaskarskiego, Gromphadorhina portentosa. Układ zawiera własny generator tlenu i przewody doprowadzające gaz do przetchlinek owada. Dzięki temu sterowany karaczan może poruszać się pod wodą i w warunkach niskiej zawartości tlenu do trzech godzin (Fan et al., 2026; NTU, 2026).
Brzmi to jak obraz z literatury cyberpunkowej: karaczan z elektroniką na grzbiecie, sterowany impulsami elektrycznymi, ubrany w miniaturowy skafander nurkowy. Za sensacyjnym obrazem stoi jednak bardzo konkretne pytanie inżynieryjne: jak wysłać mały, energooszczędny, odporny na nierówności system rozpoznawczy do miejsca, gdzie klasyczny robot ma problem z ruchem, energią albo rozmiarem.
Celem deklarowanym przez autorów są akcje poszukiwawczo-ratownicze, inspekcja infrastruktury, tunele, zalane rury, dreny, szczeliny, częściowo podtopione rumowiska i środowiska o niskiej zawartości tlenu. W bardziej odległych spekulacjach pojawia się Mars. Ten wątek wymaga chłodnej oceny. Skafander tlenowy dla owada rozwiązuje tylko jeden fragment problemu: dostarczanie tlenu do przetchlinek. Mars wymagałby dodatkowo ochrony przed niskim ciśnieniem, zimnem, pyłem, promieniowaniem i brakiem wody w warunkach biologicznie użytecznych (NASA, 2019; Fan et al., 2026).
1. Dlaczego karaczan, a nie mały robot
Małe roboty lądowe mają znany problem: ruch kosztuje energię. Silniki, przekładnie, nogi, koła, stabilizacja, czujniki, komunikacja i bateria muszą zmieścić się w bardzo małej masie. Im mniejszy robot, tym trudniej pogodzić czas pracy, siłę, odporność mechaniczną i zdolność pokonywania przeszkód. W rumowisku, piasku, szczelinach i miękkim terenie niewielkie roboty często grzęzną, przewracają się albo zużywają energię szybciej niż zakładano (Bai et al., 2025).
Żywy owad ma ten problem rozwiązany biologicznie. Ma własne mięśnie, układ nerwowy, stawy, czucie mechaniczne, odruchy, zdolność przeciskania się przez szczeliny, reakcje na przeszkody i własne źródło energii metabolicznej. Elektronika nie musi napędzać nóg. Może podawać bodźce, zbierać dane i komunikować się z operatorem. To główna przewaga cyborgizowanego owada nad robotem tej samej skali (Vo-Doan, Tan & Sato, 2018; Bai et al., 2025).
Karaczan madagaskarski jest do takich badań wygodny z kilku powodów. Jest duży jak na owada, bezskrzydły, wytrzymały, łatwy do hodowli, zdolny do noszenia niewielkiego układu elektronicznego i stosunkowo dobrze znany w badaniach nad biobotami. Jego wielkość, około 5–7 cm i masa kilku gramów, pozwalają zamontować elektronikę, baterię, antenę, czujniki i teraz także elementy układu tlenowego (Erickson et al., 2015; Lin et al., 2025; Fan et al., 2026).
W tym podejściu owad nie jest modelem biologicznym w zwykłym sensie. Jest nośnikiem funkcji ruchu. Układ techniczny korzysta z jego mięśni, czucia i adaptacji do podłoża. Pytanie o granice tego użycia jest etyczne i wrócę do niego później. Najpierw trzeba zrozumieć mechanikę.
2. Jak steruje się cyborgizowanym owadem
Sterowanie karaczanem polega na podawaniu małych impulsów elektrycznych do wybranych struktur czuciowych lub nerwowo-mięśniowych. W starszych systemach używano m.in. czułków i cerci, czyli narządów czuciowych znajdujących się na końcu odwłoka. Czułki pomagają owadowi badać przeszkody przed sobą. Cerci reagują m.in. na ruch powietrza i mogą uczestniczyć w reakcjach ucieczkowych. Pobudzenie takich struktur może skłonić owada do skrętu, zatrzymania, przyspieszenia albo zmiany trajektorii (Erickson et al., 2015; Liu et al., 2024; Yu et al., 2025).
Sato i współpracownicy rozwijają też metody mniej zależne od precyzyjnego sterowania każdą nogą. To ważne, ponieważ żywy owad nie jest serwomechanizmem. Ma własne reakcje, zmęczenie, preferencje ruchu, habituację na bodźce i różnice osobnicze. Ten sam impuls może działać trochę inaczej u różnych osobników albo u tego samego osobnika po czasie. Dobrze zaprojektowany system nie powinien więc traktować owada jak idealnego robota, lecz jak biologicznego agenta o ograniczonej przewidywalności (Bai et al., 2025).
W badaniu rojowym opublikowanym w Nature Communications w 2025 roku zespół Bai, Ogury, Wakamiya i Sato zaproponował algorytm nawigacji grupy cyborgizowanych owadów w nieznanym, miękkim terenie z przeszkodami. Układ składał się z lidera i obserwujących go osobników. Tylko lider znał położenie celu. Pozostali utrzymywali relację z liderem i grupą, a algorytm wykorzystywał naturalne skłonności owadów zamiast ciągłej, agresywnej stymulacji. Celem było ograniczenie splątań, zbyt częstego pobudzania i utraty skuteczności bodźców przez habituację (Bai et al., 2025).
To pokazuje kierunek całego programu: mniej sterowania joystickiem, więcej koordynacji biologicznych agentów z minimalnymi interwencjami. Rój ma sens wtedy, gdy pojedynczy osobnik nie gwarantuje pokrycia terenu, ale wiele osobników może zbierać informacje równolegle. W rumowisku po katastrofie, kanalizacji, rurze albo tunelu mniejsza jednostka może wejść tam, gdzie człowiek i większy robot nie wejdą.
3. Problem wody
Lądowy owad oddycha inaczej niż ssak. Tlen nie trafia do płuc. U karaczanów wchodzi przez przetchlinki, czyli otwory na powierzchni ciała, i rozchodzi się systemem tchawkowym. Ten system jest skuteczny w powietrzu, ale nie pozwala karaczanowi pobierać tlenu rozpuszczonego w wodzie jak ryba. Po zanurzeniu dostęp do powietrza zostaje odcięty, a przetchlinki stają się podatne na zalanie (Chapman, 2013; NTU, 2026).
Dla cyborgizowanych owadów to ograniczenie było istotne. Rumowiska po powodzi, dreny, rury, kanały i częściowo zalane szczeliny są właśnie miejscami, w których mały robot byłby użyteczny. Jeżeli owad potrafi poruszać się tylko po suchym podłożu, traci część przewagi. Jeśli może przejść przez wodę, zalany odcinek lub środowisko ubogie w tlen, zakres zastosowań rośnie (Fan et al., 2026).
Problem nie sprowadza się do „nauczenia” karaczana pływania. Trzeba utrzymać oddychanie. Trzeba też nie unieruchomić owada ciężkim sprzętem. Układ musi być lekki, elastyczny, przylegać do ciała, chronić przed wodą, generować tlen i dostarczać go do konkretnych przetchlinek. Jeżeli jest zbyt sztywny albo za ciężki, niszczy naturalną zdolność ruchu, która jest głównym powodem użycia owada.
4. Jak działa miniaturowy skafander tlenowy
Skafander opisany przez Fan, Kaia, Sato i współautorów składa się z trzech części: zbiornika generującego tlen, miękkiej wodoodpornej powłoki i czterech silikonowych przewodów doprowadzających tlen do przetchlinek. Zbiornik został wydrukowany w 3D z żywicy typu PMMA. Wewnątrz badacze umieścili gąbkę z dwutlenkiem manganu, który działa jako katalizator. Po wstrzyknięciu rozcieńczonego nadtlenku wodoru reakcja rozkładu wytwarza tlen. Gaz jest następnie prowadzony przez elastyczne elementy do przetchlinek tułowiowych owada (Fan et al., 2026; NTU, 2026).
Chemia jest prosta: nadtlenek wodoru rozpada się do wody i tlenu, a dwutlenek manganu przyspiesza reakcję. Trudność leży w miniaturyzacji i dostarczeniu gazu tam, gdzie jest potrzebny. Skafander musi zachować szczelność, ale nie może zasłonić ani uszkodzić struktur owada. Musi wytwarzać wystarczająco dużo tlenu, lecz nie w sposób gwałtowny. Musi działać przez godziny, a nie minuty. Musi też pozwalać na ruch nóg, odwłoka i ciała.
Zespół testował rozwiązanie w rurach symulujących różne warunki, w tym zalane tunele i środowiska bogate w CO₂, czyli ubogie w użyteczny tlen. W tych testach cyborgizowane karaczany pozostawały aktywne i poruszały się pod wodą do trzech godzin (Fan et al., 2026; NTU, 2026).
To jest dobry wynik inżynieryjny, ale trzeba go czytać precyzyjnie. Mówimy o kontrolowanych warunkach eksperymentalnych i konkretnych owadach. Nie oznacza to jeszcze gotowego systemu dla akcji ratowniczej w prawdziwym rumowisku. Do takiego zastosowania potrzebne są czujniki, komunikacja przez wodę i materiały, odporność na błoto, pył, prądy, nierówności, temperaturę, uderzenia, substancje chemiczne oraz niezawodna procedura odzyskiwania lub neutralnego zakończenia misji.
5. Dlaczego trzy godziny mają znaczenie
Trzy godziny pod wodą w skali owada to dużo. W kontekście ratownictwa czas pracy jednostki ma znaczenie operacyjne. Jeśli cyborgizowany owad ma przejść przez zalany odcinek, wejść do rury, zbierać obraz, mierzyć temperaturę lub sygnały chemiczne i wrócić albo przesłać dane, minuty mogą nie wystarczyć. Godziny dają możliwość realnego przejścia przez przeszkodę.
Czas pracy jest też związany z modelem roju. Jeden owad może zgubić sygnał, zatrzymać się, wejść w ślepą szczelinę albo zostać unieruchomiony. Grupa zwiększa szansę pokrycia terenu. Jeśli każdy członek roju może przejść przez wodę lub niskotlenowy fragment środowiska, cały system nie zostaje zatrzymany przez pojedynczą przeszkodę.
Sato i współpracownicy wcześniej pokazali, że cyborgizowane owady mogą być organizowane w system wieloagentowy. Dodanie skafandra tlenowego poszerza typ terenu, w którym taki system może działać. Zamiast suchego rumowiska mamy środowisko hybrydowe: suche, mokre, zalane, pełne CO₂, częściowo zamknięte, trudno dostępne (Bai et al., 2025; Fan et al., 2026).
W praktyce takie środowiska są częste. Po trzęsieniu ziemi, ulewie, eksplozji, katastrofie budowlanej lub awarii infrastruktury powstają szczeliny z wodą, błotem, pyłem, niską wentylacją i przeszkodami. Duży robot ma problem z dostępem. Dron nie poleci w ciasnym, zamkniętym, mokrym tunelu. Mały robot może mieć za mało energii. Owad z elektroniką ma biologiczną zdolność ruchu, a skafander uzupełnia brakujący element oddechowy.
6. Od pojedynczego owada do roju
Historia prac Sato pokazuje przejście od sterowania pojedynczym zwierzęciem do systemu wielu jednostek. We wcześniejszych badaniach cyborgizowane owady były prowadzone manualnie lub półautonomicznie. Później dodano kamery, prostą nawigację, algorytmy unikania przeszkód, systemy stymulacji i konstrukcje ułatwiające przemieszczanie się w rurach lub szczelinach (Vo-Doan, Tan & Sato, 2018; Li et al., 2024; Ma et al., 2023).
W 2025 roku badanie w Nature Communications pokazało rój cyborgizowanych karaczanów poruszających się przez nieznany teren miękki z przeszkodami. Problemem była zmienność biologiczna. Każdy owad reaguje inaczej. Owady mogą wchodzić na siebie, plątać się, zatrzymywać, reagować na własne bodźce środowiskowe. Algorytm musiał więc pracować z niepewnością zamiast wymuszać idealną geometrię roju (Bai et al., 2025).
To ważna różnica względem roju robotów. W klasycznym roju maszyny można zaprojektować tak, aby były prawie identyczne. W roju cyborgizowanych owadów każda jednostka ma własną biologię. System musi uwzględnić naturalną zmienność i użyć jej zamiast ją całkowicie tłumić. To przesuwa projektowanie od kontroli deterministycznej do kontroli miękkiej, przerywanej, probabilistycznej.
Skafander podwodny dodaje jeszcze większą zmienność. Opór wody, wyporność, ciężar układu, reakcja owada na zanurzenie, uszczelnienie przewodów i dostarczanie tlenu mogą działać inaczej u różnych osobników. Stworzenie roju wodno-lądowego będzie więc trudniejsze niż pokazanie pojedynczego owada w rurze.
7. Automatyzacja montażu jako ukryty warunek skali
Jednym z mniej widowiskowych, ale ważnych etapów tego programu była automatyzacja montażu układów na owadach. W 2025 roku Lin, Vuong, Song, Tran-Ngoc, Nonato i Sato opisali w Nature Communications system automatycznego przygotowania owada-komputera z użyciem ramienia robotycznego i widzenia maszynowego. System identyfikował miejsce implantacji elektrod, mocował układ i osiągał czas montażu około 68 sekund (Lin et al., 2025).
To ma znaczenie, ponieważ rój wymaga wielu jednostek. Jeśli przygotowanie jednego owada trwa godzinę i wymaga wysoko wykwalifikowanej manualnej pracy, zastosowania terenowe są mało realne. Jeśli montaż można zautomatyzować, rośnie powtarzalność i liczba gotowych jednostek. W badaniu Lin et al. pokazano też sterowanie skrętem i zmniejszaniem prędkości po automatycznym montażu (Lin et al., 2025).
Skafander podwodny wprowadza kolejny etap montażu: przewody tlenowe muszą być dopasowane do przetchlinek, a układ chemiczny musi być szczelny. Jeśli technologia ma przejść z laboratorium do pola, również ten etap będzie wymagał procedur szybkich, powtarzalnych i bezpiecznych dla owadów.
W tym miejscu widać różnicę między demonstracją a systemem operacyjnym. Demonstracja odpowiada na pytanie: czy to może działać. System operacyjny odpowiada na pytanie: czy da się to przygotować, sprawdzić, przenieść, użyć, monitorować i zakończyć działanie w realnym środowisku. Skafander tlenowy jest krokiem w pierwszej stronę. Do drugiej potrzeba wielu iteracji.
8. Co można mierzyć takim owadem
Cyborgizowany owad może być nośnikiem czujników. Najbardziej oczywista jest kamera. W rumowisku obraz może pomóc ocenić przestrzeń, znaleźć przejście, zlokalizować osobę, przeczytać oznaczenia lub ocenić uszkodzenie instalacji. Możliwe są też czujniki temperatury, CO₂, metanu, wilgotności, substancji toksycznych, dźwięku, drgań i promieniowania.
W działaniach ratowniczych ważne są sygnały obecności człowieka: ciepło, CO₂, dźwięk, ruch, obraz twarzy lub części ciała. W inspekcji infrastruktury liczą się pęknięcia, korozja, wycieki, zwężenia, nagromadzenie osadów, woda w niepożądanym miejscu i gazy. W środowisku podwodnym lub zalanym dochodzi problem transmisji danych. Fale radiowe gorzej przechodzą przez wodę niż przez powietrze, więc system może wymagać pracy na krótkim dystansie, lokalnego zapisu danych, komunikacji akustycznej lub wyjścia z wody do transmisji.
Marsjański wątek wymaga jeszcze innego zestawu czujników: temperatura, ciśnienie, pył, promieniowanie, skład chemiczny, topografia, właściwości regolitu. Tutaj żywy owad staje się bardzo problematyczny. Zamiast prostej miniaturowej sondy mamy organizm wymagający ochrony biologicznej. To zwiększa trudność i ryzyko zanieczyszczenia planetarnego.
9. Mars: hipoteza odległa
New Scientist podkreśla możliwość przyszłej eksploracji Marsa przez roje cyborgizowanych owadów. To atrakcyjny obraz, ale technicznie bardzo odległy. Skafander z tlenem rozwiązuje oddychanie w wodzie lub środowisku niskotlenowym w warunkach zbliżonych do ziemskich. Mars jest innym problemem.
Atmosfera Marsa składa się w około 95% z dwutlenku węgla, zawiera około 0,16% tlenu i ma bardzo niskie ciśnienie względem Ziemi (NASA, 2019). Dla owada oznaczałoby to nie tylko brak tlenu, lecz także problem utrzymania płynów, wymiany gazowej, temperatury i integralności organizmu. Do tego dochodzi zimno, promieniowanie UV i jonizujące, toksyczne związki w regolicie, pył oraz ograniczenia ochrony planetarnej. Wysyłanie ziemskich organizmów na Marsa podlegałoby bardzo ostrym zasadom, ponieważ mogłoby zanieczyścić środowisko i utrudnić poszukiwanie śladów życia (COSPAR, 2021).
Można sobie wyobrazić zamknięte, miniaturowe systemy biologiczno-robotyczne działające w kontrolowanych habitatrach lub tunelach, ale to już nie jest prosty skafander dla karaczana. To byłby pełny mikrosystem podtrzymywania życia: tlen, ciśnienie, temperatura, wilgotność, ochrona przed promieniowaniem, chemiczna izolacja od środowiska i kontrola mikrobiologiczna.
Dlatego Mars jest dziś raczej testem wyobraźni niż bliskim zastosowaniem. Warto o nim pisać, bo pokazuje kierunek miniaturyzacji systemów podtrzymywania życia. Trzeba jednak oddzielić demonstrację w rurze z wodą od realnej misji planetarnej.
10. Ratownictwo: realniejsze zastosowanie
Znacznie bliżej są katastrofy na Ziemi. NTU podaje, że cyborgizowane owady Sato były użyte w działaniach typu Operation Lionheart po trzęsieniu ziemi w Myanmarze 28 marca 2025 roku, choć publiczne doniesienia nie wskazują, by odnalazły ocalałych. Taki etap jest typowy dla technologii ratowniczych: najpierw testy terenowe, potem poprawki, później stopniowa integracja z procedurami służb (NTU, 2026; Financial Times, 2026).
Największą przewagą owadów może być dostęp do małych przestrzeni. Po katastrofie budowlanej wiele szczelin jest zbyt małych lub zbyt niestabilnych dla człowieka. Robot kołowy może się zaklinować. Dron wymaga wolnej przestrzeni. Karaczan może wspinać się, przeciskać, wchodzić w ciemne miejsca, poruszać się po nierównej powierzchni i korzystać z naturalnych odruchów.
Dodanie zdolności podwodnej zwiększa użyteczność po ulewach, powodziach, awariach kanalizacji, zalaniu piwnic, tuneli i infrastruktury transportowej. W takich miejscach klasyczne roboty inspekcyjne muszą być albo szczelnie zaprojektowane, albo dużo większe. Cyborgizowany owad z własnym źródłem tlenu może przejść przez krótki zalany odcinek i wrócić na suchą część.
Ograniczenia są równie ważne: komunikacja, lokalizacja, odzyskiwanie jednostek, niezawodność mocowania elektroniki, kontrola w stresującym środowisku, bezpieczeństwo biologiczne, reakcja ludzi na użycie owadów oraz etyczne traktowanie żywych organizmów.
11. Infrastruktura: rury, tunele, dreny
Drugie zastosowanie jest mniej dramatyczne niż ratownictwo, ale może być częstsze: inspekcja infrastruktury. Starzejące się rury, kanały, odpływy, tunele techniczne i przestrzenie podziemne są trudne do kontroli. W wielu krajach systemy wodno-kanalizacyjne, transportowe i energetyczne są stare, częściowo niedokumentowane i kosztowne w naprawach.
Cyborgizowane owady mogą potencjalnie wchodzić w odcinki, gdzie większy robot inspekcyjny nie ma dostępu. Wersje opisane przez Financial Times dla inspekcji infrastruktury mają nawet formę małych „rydwanów” z większą baterią, lampą i kamerą, ciągniętych przez karaczana. To pokazuje, że zespół Sato bada różne kompromisy między mobilnością, wielkością i wyposażeniem (Financial Times, 2026).
Skafander tlenowy pasuje do tego zastosowania, bo rury i dreny bywają częściowo zalane i ubogie w tlen. System nie musi od razu działać w głębokiej wodzie. Wystarczy, że przejdzie przez odcinek, który zatrzymałby standardową jednostkę lądową.
W infrastrukturze łatwiej też kontrolować ryzyko niż w katastrofie. Można wyznaczyć odcinek, wprowadzić owada, śledzić go, odzyskać i powtórzyć misję. To środowisko może być pierwszym realnym rynkiem dla takiej technologii, jeśli przejdzie testy niezawodności.
12. Dlaczego to budzi opór
Cyborgizowane owady budzą silny opór estetyczny i etyczny. Karaczan jest zwierzęciem, które wiele osób kojarzy z brudem, chorobami i niechcianą obecnością w domu. Dodanie elektroniki i zdalnego sterowania tworzy obraz organizmu używanego jako narzędzie. Reakcja odrazy jest przewidywalna, ale nie wystarcza do oceny etycznej.
Trzeba rozdzielić kilka pytań. Czy owady odczuwają ból w sposób porównywalny do kręgowców? Jakie szkody powoduje implantacja elektrod i mocowanie układów? Czy stymulacja jest awersyjna? Jak długo owady żyją po eksperymentach? Czy można ograniczyć inwazyjność? Czy istnieje alternatywa robotyczna o podobnej skuteczności i mniejszym koszcie etycznym? Czy użycie w ratownictwie ludzi uzasadnia taki poziom ingerencji w organizm owada?
Autorzy komunikatu NTU podają, że przewody skafandra mogą być usunięte bez bólu lub szkody, a owady były traktowane zgodnie z wytycznymi badawczymi (NTU, 2026). To ważne, ale nie zamyka dyskusji. Badania na owadach często mają mniej rygorystyczne ramy etyczne niż badania na kręgowcach. W miarę rozwoju biologiczno-robotycznych systemów warto rozwinąć bardziej precyzyjne standardy dobrostanu bezkręgowców używanych w inżynierii.
Jest też pytanie o społeczne przyzwolenie. Nawet jeśli system działa, służby ratownicze i publiczne instytucje będą musiały wyjaśnić, po co używają żywych owadów, jak je kontrolują, co dzieje się po misji i czy istnieje ryzyko ucieczki lub rozprzestrzeniania.
13. Zastosowania pokojowe i wojskowe
Technologia ma oczywisty potencjał podwójnego użycia. Mały, zdalnie sterowany organizm z kamerą, czujnikami i zdolnością przechodzenia przez szczeliny może służyć ratownictwu i inspekcji. Może też służyć rozpoznaniu wojskowemu, nadzorowi, szpiegowaniu, testom na terenach zamkniętych i misjom, których społeczeństwo nie zaakceptowałoby w zastosowaniach cywilnych.
Sato w wypowiedziach dla mediów akcentuje cele pokojowe: ratownictwo i inspekcję infrastruktury. Jednocześnie inne firmy i państwa rozwijają podobne technologie z myślą o rozpoznaniu. Nie jest to zaskoczenie. Historia robotyki, dronów, sensorów i miniaturyzacji pokazuje, że technologie mobilnego rozpoznania szybko wchodzą w obszar bezpieczeństwa (Financial Times, 2026).
Dlatego potrzebna jest dyskusja o granicach użycia. Jak oznaczać takie systemy? Czy wolno używać ich w przestrzeni prywatnej? Jak regulować zdalnie sterowane żywe nośniki czujników? Kto odpowiada za szkody? Jak zapobiegać użyciu w nadzorze bez zgody? Jak oddzielić ratownictwo od rozpoznania wojskowego? To pytania, które powinny pojawić się zanim technologia stanie się tania i masowa.
14. Inżynieria miękka i biologia
Skafander dla karaczana jest dobrym przykładem inżynierii miękkiej. Zamiast sztywnego pancerza powstaje elastyczna powłoka współpracująca z ciałem zwierzęcia. Zamiast dużej butli tlenowej — mały generator chemiczny. Zamiast uszczelnienia całego organizmu — dostarczanie tlenu do konkretnych przetchlinek. To podejście jest bliższe protetyce niż klasycznej robotyce.
W takiej inżynierii ciało nie jest przeszkodą. Jest częścią systemu. Projektant musi znać anatomię, biomechanikę, oddech, zachowanie i ograniczenia gatunku. Układ techniczny jest udany wtedy, gdy nie niszczy naturalnych funkcji zwierzęcia, z których korzysta.
To może mieć znaczenie także poza owadami. Miniaturowe systemy oddechowe, miękkie powłoki, chemiczne generatory tlenu i mikroprzewody mogą inspirować rozwiązania dla miękkich robotów, mikrorobotów, czujników środowiskowych i urządzeń działających w miejscach, gdzie bateria i napęd mechaniczny są ograniczeniem.
15. Co pozostaje do rozwiązania
Pierwszy problem to trwałość. Skafander musi działać w błocie, ściekach, brudnej wodzie, pod ciśnieniem miejscowym, w kontakcie z ostrymi krawędziami i zanieczyszczeniami. Laboratoryjna rura nie jest ruiną budynku.
Drugi problem to sterowanie pod wodą. Opór wody, zmiana tarcia, wyporność i odmienna reakcja owada mogą zaburzać polecenia znane z suchego podłoża. Algorytmy roju będą musiały uwzględnić przejścia między suchym i mokrym środowiskiem.
Trzeci problem to komunikacja. Łączność radiowa, lokalizacja i transmisja obrazu są trudniejsze w wodzie, pod ziemią i w żelbetowym rumowisku. Bez danych cyborgizowany owad jest tylko poruszającym się organizmem.
Czwarty problem to odzyskiwanie i kontrola biologiczna. System użyty w infrastrukturze lub ratownictwie musi mieć sposób zakończenia misji. Pozostawienie żywych owadów z elektroniką w środowisku byłoby problemem technicznym i etycznym.
Piąty problem to standaryzacja. Każdy owad jest trochę inny. Każdy montaż może być trochę inny. Każdy teren ma własne przeszkody. Operacyjny system musi dawać przewidywalność mimo biologicznej zmienności.
Szósty problem to akceptacja społeczna. Ratownik może zaakceptować narzędzie, które pomaga znaleźć człowieka. Użytkownik metra, właściciel budynku albo mieszkaniec miasta może inaczej reagować na informację, że w infrastrukturze pracują zdalnie sterowane karaczany. Komunikacja publiczna będzie częścią wdrożenia.
16. Czego ta technologia nie oznacza
Nie oznacza powstania autonomicznej armii owadów. Obecne systemy są zależne od elektroniki, zasilania, przygotowania, komunikacji i operatorów. Nie oznacza też pełnej kontroli nad zachowaniem owada. Biologia nadal działa. Owad reaguje, męczy się, zmienia tempo, zatrzymuje się i może działać inaczej niż model.
Nie oznacza gotowej technologii marsjańskiej. Mars wymagałby pełnej ochrony organizmu, a także rygorów ochrony planetarnej. Obecny skafander jest systemem do wody i niskiego tlenu w warunkach ziemskich, nie mikroskopijnym habitatem planetarnym.
Nie oznacza końca małych robotów. Klasyczne roboty mają przewagi: nie są żywe, można je produkować bez problemu dobrostanu, łatwiej je sterylizować, można je projektować na konkretne środowisko i pozostawić bez ryzyka biologicznego. Cyborgizowane owady są jedną ze ścieżek, a nie zamiennikiem całej robotyki.
17. Dlaczego mimo wszystko warto traktować to poważnie
Łatwo potraktować cyborgizowane karaczany jako ciekawostkę. Byłby to błąd. Praca pokazuje ważny kierunek inżynierii: systemy hybrydowe, w których żywa zdolność ruchu jest łączona z elektroniką, sensorami i algorytmami. To nie jest wyłącznie dziwaczna wersja robota. To inny podział pracy między organizm i maszynę.
Robotyka przez dekady próbowała odtworzyć zdolności zwierząt: chodzenie po nierównym terenie, stabilność, adaptację do przeszkód, mały koszt energetyczny. Cyborgizowany owad omija część tego problemu. Zamiast projektować nogę owada, używa nogi owada. Zamiast projektować wszystkie odruchy stabilizacji, korzysta z układu nerwowego. Elektronika steruje kierunkiem, ale nie buduje całej kinematyki od zera.
Ten kierunek będzie budził opór i wymaga regulacji. Jednocześnie może dać narzędzia w środowiskach, gdzie życie człowieka zależy od znalezienia informacji w małej, niestabilnej, ciemnej przestrzeni. W takiej sytuacji pytanie etyczne nie ma prostej odpowiedzi. Trzeba ważyć dobrostan owadów, ryzyko użycia technologii, korzyść ratowniczą i alternatywy robotyczne.
18. Teza
Skafander tlenowy dla cyborgizowanego karaczana jest małym urządzeniem, które przesuwa granicę pracy biohybrydowych robotów z suchego terenu do środowiska wodno-lądowego. System nie czyni owada maszyną w pełnym sensie. Łączy żywą lokomocję, odruchy i metabolizm z elektroniką, sterowaniem, komunikacją i chemicznym źródłem tlenu (Fan et al., 2026).
Najbliższe zastosowania są ziemskie: rumowiska po katastrofach, zalane tunele, dreny, rury, kanalizacja i infrastruktura, do której człowiek albo standardowy robot nie ma dostępu. Wątek Marsa jest odległy i wymagałby ochrony przed wieloma czynnikami, których obecny skafander nie adresuje: niskim ciśnieniem, zimnem, promieniowaniem, pyłem i rygorami ochrony planetarnej (NASA, 2019; COSPAR, 2021).
Najważniejsza lekcja nie dotyczy samego karaczana. Dotyczy strategii budowania maszyn w skali biologicznej. Gdy klasyczny robot jest za mały, aby nieść wystarczającą baterię i napęd, żywy organizm może stać się nośnikiem ruchu. Wtedy inżynieria nie projektuje całego ciała. Projektuje interfejs między ciałem a zadaniem.
To otwiera obiecujące zastosowania i trudne pytania. Cyborgizowane owady mogą pomagać w miejscach, gdzie liczy się mały rozmiar, niskie zużycie energii i ruch po nieregularnym terenie. Mogą też stać się narzędziem nadzoru lub działań wojskowych. Ich rozwój wymaga więc nie tylko lepszej elektroniki i skafandrów, lecz także zasad użycia, kontroli etycznej i publicznej odpowiedzialności.
Źródła
Bai, Y., Tran Ngoc, P. T., Nguyen, H. D., Le, D. L., Ha, Q. H., Kai, K., See To, Y. X., Deng, Y., Song, J., Wakamiya, N., Sato, H., Ogura, M. (2025). Swarm navigation of cyborg-insects in unknown obstructed soft terrain. Nature Communications, 16, 221. DOI: 10.1038/s41467-024-55197-8.
Chapman, R. F. (2013). The Insects: Structure and Function. Cambridge University Press.
COSPAR. (2021). COSPAR Policy on Planetary Protection. Committee on Space Research.
Erickson, J. C., Herrera, M., Bustamante, M., Shingiro, A., Bowen, T. (2015). Effective stimulus parameters for directed locomotion in Madagascar hissing cockroach biobot. PLOS ONE, 10(8), e0134348. DOI: 10.1371/journal.pone.0134348.
Fan, Z., Kai, K., Song, K., Le, D. L., Tran, T. H., Hao, M., Wan, W. Y., Umezu, S., Sato, H. (2026). Underwater Suit-Wearing Cyborg Insect Capable of Hours-Long Diving and Terra-Aqua Travel. Nature Communications, 17, 5398. DOI: 10.1038/s41467-026-74235-1.
Financial Times. (2026). Cyborg cockroaches are coming to a pipeline near you. 18 marca 2026.
Li, R., Lin, Q., Tran-Ngoc, P. T., Le, D. L., Sato, H. (2024). Smart insect-computer hybrid robots empowered with enhanced obstacle avoidance capabilities using onboard monocular camera. npj Robotics, 2.
Lin, Q., Vuong, N., Song, K., Tran-Ngoc, P. T., Nonato, G. A. G., Sato, H. (2025). Cyborg insect factory: automatic assembly for insect-computer hybrid robot via vision-guided robotic arm manipulation of custom bipolar electrodes. Nature Communications, 16. DOI: 10.1038/s41467-025-60779-1.
Liu, Z., et al. (2024). Locomotion Control of Cyborg Insects by Charge-Balanced Biphasic Electrical Stimulation. Cyborg and Bionic Systems.
Ma, S., et al. (2023). The long-acting walking control of a cockroach bio-bot for vision-aided pipeline navigation. 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society.
NASA. (2019). With Mars Methane Mystery Unsolved, Curiosity Serves Scientists a New One: Oxygen. NASA, 12 listopada 2019.
NTU. (2026). 3D-printed suit for cyborg insects extends operations underwater. Nanyang Technological University, 29 czerwca 2026.
Vo-Doan, T. T., Tan, M. Y. W., Bui, X. H., Sato, H. (2018). An ultralightweight and living legged robot. Soft Robotics, 5(1), 17–23.
Yu, L., Zhao, J., Song, Y., Ma, Z., Liu, Z., Liang, L., Xu, M., Wang, W., Yan, S. (2025). Cercus Electric Stimulation Enables Cockroach with Trajectory Control and Spatial Cognition Training. Cyborg and Bionic Systems, 6, 0154.