星際大戰等科幻電影中，雷射炮常拿來摧毀許多在飛行中的東西。這幾年來，你可能也看過一些科學新聞，報導用雷射殺死蚊子。也許你會有疑惑，殺蚊子需要這麼高科技嗎？有種用高價的大砲打小鳥的感覺！然而，2015 年 3 月，美國一家做 LED 的公司 Lighting Science 加入執行這個計劃的 Intellectual Ventures，要生產殺蚊的雷射產品。
利用雷射殺蚊子的想法，源自於天文物理學家 Lowell Wood，但真正研究這個想法的可行性，主要在 2008 年由蓋茲基金會贊助才開始，泛科學曾報導蓋茲基金會贊助的計劃。殺蚊計劃，目的是想消除瘧疾，而蚊子正是瘧疾的傳播者，雖然化學方法像殺蟲劑可以便宜又大量殺蚊，但是對環境破壞的問題，及蚊子的抗藥性問題一一浮現。
而 2008 年對蓋茲基金會提出的計劃中，目標是利用藍光 DVD 裡面的雷射加上一般消費性相機的感光器（CCD 或 CMOS），利用物理方法滅蚊，乾淨又環保，而成本可能可以控制在兩千元新台幣左右，希望能幫助非洲地區對抗瘧疾。
在討論這個產品之前，我們先來了解這個科技的原理。Intellectual Ventures 稱這個計劃的關鍵技術為「Photonic fence」（光子網），目標是要將光子網內的母蚊殲滅（因為只有母的蚊子會吸血），是不是很像先要在雷達網上找到敵機，然後才能鎖定目標，用飛彈把敵機打下來？這個產品利用紅外線 LED 照亮約 25 到 100 公尺以內的範圍內，並在範圍內的邊界放置反光板並利用紅外線攝影機監視這個反光板。一旦有昆蟲進入這個光網，部分光會被昆蟲擋掉，因此會在背後的反光板上留下剪影，而紅外線攝影機可根據量測到的剪影初步判斷是什麼昆蟲。
由於人眼看不到紅外線，這個光網對人類的眼睛來說是「隱形」的，不會特別吸引小孩子或昆蟲進入光網。
接下來的關鍵技術，可要結合資訊科技及昆蟲知識了。首先是類似車牌或人臉辨識技術，電腦軟體必需根據影像大小、形狀等初步判定是不是蚊子。系統會射出另一道不會殺死蚊子的紅外線雷射，持續打在飛行中的目標物上，就像狙擊手的槍會先用紅紅的雷射點瞄準目標。打在蚊子上的紅外線雷射，除了持續追蹤蚊子，還能進一步提供資訊，像是蚊子大小、翅膀拍打的頻率及飛行速度，用來判定是公蚊子或母蚊子。母蚊子比較大，翅膀拍打的頻率也比較低，一旦系統軟體判定是母蚊子，就會啟動另一道致命的雷射光，把母蚊子轟下來！
由於雷射光點通常不到 1 公分，蚊子也很小，在 30 公尺遠距的情況下，需有 1 公分以內的發射精準度。蚊子翅膀被燒掉，自然就會掉下來。但根據研究，雷射功率不需要高到完全燒掉蚊子的翅膀，只要能破壞蚊子飛行能力即可打下蚊子。關於蚊子被雷射打下來的過程，可以參考由 Intellectual Ventures 提供的高速影片：
一般來說，光子能量愈高，愈容易被生物體吸收，（所以藍紫光比較容易讓眼睛產生黃斑部病變）， 因此把蚊子翅膀燒掉所需的雷射功率愈低。彩虹中的紅橙黃綠藍靛紫中，光子能量高的紫光需要比較少功率，而紅光甚至紅外光需要較高的功率才能把蚊子打下來。另外，低功率雷射也可以藉由照更久的時間來將蚊子翅膀燒掉。目前 Lighting Science 及 Intellectual Ventures 所用的產品是波長 532 奈米的綠光雷射，功率有 3 瓦情況下（其實比毫瓦級的光碟機雷射功率高很多，也比較貴），一秒可殺死 50 到 100 隻母蚊子。根據他們研究，如果用波長 1 微米的紅外光雷射來殺蚊子，大概需要 12 瓦左右。
用紅外光雷射殺蚊的好處是，人眼看不到殺蚊時所散射出的的雷射光，可殺蚊於無形。（這樣就沒有知道蚊子被轟下來的視覺效果了！）該公司表示，目前還沒有計劃生產成本千元左右的產品提供一般民眾使用。筆者估計，他們目前推出的機器，成本應該是以萬在計算的。
Intellectual Ventures 表示：「這個系統的目的，並不是要殺大量的蚊子，而是在一定的區域內形成沒有蚊子的保護網，而現在我們有能力去達成」。想像一下，什麼區域需要保護網呢？醫院是一個例子。醫院裡可能有帶有瘧疾或登革熱的病人，因此就需要沒有蚊子的保護網，避免健康的人被蚊子叮咬，阻止疾病繼續散播。不過，也是有人對這個系統不樂觀。避免蚊蟲叮咬，是不是可以用蚊帳就好？在非洲瘧疾嚴重的區域，電力系統不穩，如何操作這樣的雷射系統？但該公司表示，產品將會利用太陽能電池儲電，提供系統所需電力。
你是否會期待這樣的系統變成消費性電子產品，也就是售價約幾千元，但可以讓你附近變成沒有蚊子的保護網？目前這個產品的最佳範圍操作在 25 公尺到 100 公尺，蚊子太遠打不到，蚊子太近又飛的快時，雷射追蹤反應不及，鎖定不住。不過，科技不都是先從有再求好嗎？這個系統，從 2008 年到 2015 年花了 7 年時間從實驗室走到產業，也許十年後，人人都能在「死星雷射炮」所形成的光網保護下，避免蚊蟲叮咬也說不定！
最後，我們來看一下這個計劃的領導人Nathan Myhrvold 在2010年時，在TED上演示的系統吧～
- 可以至原影片頁面打開中文字幕。
P.S. 曾有朋友跟筆者說，發明電蚊拍的人，應該得諾貝爾獎的。
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