
Экстремальные условия на Земле и за ее пределами, включая высокий уровень загрязнения почвы, серьезно ограничивают возможности для производства продуктов питания. Однако решение может прийти из мира энтомологии, робототехники и искусственного интеллекта. Исследователи из Техасского университета A&M, благодаря финансированию от фонда WoodNext Foundation, основанного главой компании Roku Энтони Вудом, разрабатывают новаторский подход к восстановлению таких территорий.
Ключевым элементом проекта стали мухи вида «черная львинка». Их личинки, которые могут показаться обычными вредителями, обладают уникальной способностью – они не только перерабатывают органические отходы в белок и удобрения, но и способны извлекать токсичные вещества из материалов, которыми их кормят. Эта особенность открывает путь к рекультивации ранее бесплодных и ядовитых земель.
Команда ученых создает автономные системы, которые объединяют выращивание растений, переработку отходов личинками и создание здорового, плодородного грунта. Ручной труд в таких опасных условиях нецелесообразен и дорог, что и послужило толчком к созданию междисциплинарного проекта. «Этот проект – пример того, как комплексные проблемы требуют объединения разных областей знаний, – отмечает доктор Гильермо Агилар, руководитель кафедры машиностроения. – Никто не может быть экспертом во всем, но вместе мы обладаем уникальным опытом для решения этой задачи».
За биологическую часть проекта отвечает доктор Джеффри Томберлин, профессор энтомологии. Его знания о черной львинке и ее способности к детоксикации – основа всего исследования. «Мы живем в меняющемся мире с ограниченными земельными ресурсами, – говорит Томберлин. – Восстанавливая экстремальные среды, мы создаем ресурсы для человечества. В случае успеха эти методы можно будет применять по всему миру и даже за его пределами – на орбите, на Луне или Марсе».
Доктор Агилар разрабатывает усовершенствованные датчики для анализа почвы в реальном времени, которые будут определять ее состав, концентрацию загрязнителей и динамику питательных веществ. Эти данные будут использоваться роботизированными системами, созданными под руководством доктора Минхуэй Чжэна. «Перекладывая трудоемкие и опасные задачи на роботов, мы значительно снижаем риски для человека», – поясняет Чжэн. Искусственный интеллект, за который отвечает доктор Сяо Лян, объединит все компоненты в единую систему. Платформа на основе машинного обучения будет динамически корректировать условия, обеспечивая эффективность и масштабируемость процесса при минимальном вмешательстве человека.