スズメバチの一種であるスズキバチは恐ろしいスズメバチと誤解されがちだが、人をそう頻繁には刺さず、農民には歓迎される益虫である。農作物を台無しにする害虫を捕食するためだ。米国の科学者が農業を支える有難いハチがどこへ行くのかを無線で追跡することに成功した。背中に露より軽い電子タグ（RFID）を装着したおかげである.
9日（現地時間）に米国電気電子学会（IEEE）が発行するスぺクトラムは、ミシガン大学工学部の研究陣がスズキバチの背に取り付ける20㎎（ミリグラム、1㎎はグラムの1000分の1）の電子タグを開発し、移動経路の追跡に成功したと伝えた。この程度の重さは水滴1滴の3分の1に過ぎない。
超軽量電子タグは同大学電気計算機工学科のデイビッド・ブlau（David Blaauw）教授とキム・フンソク教授の研究成果である。博士課程のシェン・イ（Yi Shen）研究員は2月18日にサンフランシスコで開かれたIEEE国際固体回路学会で、大学キャンパスで電子タグを装着したスズキバチを飛ばし、移動経路を追跡することに成功したと発表した。
研究陣は超軽量送信機でスズキバチを1.45㎞の範囲で0.9mの誤差で追跡することを目標に据えた。キム・フンソク教授は電子タグの集積回路（IC）チップ設計からアルゴリズムまで最適化し、軽量化はもちろん省電力でありながら広い範囲で作動するようにしたと明らかにした。アルゴリズムはチップというハードウエアにどの手順でデータを処理するかを指示する「頭脳」に当たるソフトウエアで、演算の効率と速度を決定する。
◇農業に不可欠な送粉昆虫の研究
昆虫がどこでどのように時間を過ごすかを把握することは極めて重要である。昆虫は生態系の食物連鎖の土台となり、農作物の受粉を助けるためだ。国連食糧農業機関（FAO）によると、世界の主要農作物100種のうち71種が受粉を昆虫に依存している。スズキバチも花で蜜を探す過程で受粉を助け、マイマイガやハエのような害虫の幼虫まで狩る。
問題は昆虫を追跡することだ。アリは実験室で飼育し、巣の中でどう暮らすかを研究できる。ミツバチも背中にそれぞれ異なる色を塗り、巣でどのように社会生活を営むかを明らかにした。しかし昆虫が巣を離れて飛び去ると研究は難しい。科学者は飛行する昆虫の背中に電子タグを付け、移動経路を追跡してきた。米国セルラー・トラッキング・テクノロジーズ（CTT）が開発した電子タグが代表例である。
60㎎の重さのCTT電子タグはオオカバマダラ（モナークチョウ）の移動経路の追跡に使われた。オオカバマダラは最も長距離を飛ぶ昆虫として知られている。冬になると米国北部とカナダからメキシコまで4000㎞を超える距離を移動する。翌年の春になるとメキシコで生まれた子孫が再び北へ向かう。
CTTは電子タグの重量を減らすため、バッテリーの代わりにキャパシタと太陽電池パネルを付けた。バッテリーは帯電した粒子を移動させて電流を発生させるが、キャパシタは2つの導体の間に電荷を直接蓄える。その分だけ重量を減らせる。
◇バッテリーを替え回路最適化で軽量化
ミシガン大学の研究陣も2000年にオオカバマダラ追跡用電子タグを開発した。ブlau教授の研究陣が開発したM3電子タグは完全なエネルギー自給型コンピューティングシステムで、重量は50㎎に過ぎなかった。当時の最軽量電子タグより10倍も軽かった。
超軽量電子タグの開発は韓国系科学者が主導した。電気計算機工学科のイ・インヒ教授がチップとシステム設計を担当し、キム・フンソク教授はデータを分析して個体の移動経路を再構成するアルゴリズムを設計した。生態・進化生物学科のアンドレ・グリーン（André Green）教授は移動経路を分析し、オオカバマダラの生物学的特性を研究した。
軽くなったとはいえ、50〜60㎎の電子タグはスズキバチには負担になる。オオカバマダラは翼を広げると長さが90〜100㎜にもなるが、スズキバチは18〜25㎜に過ぎない。体重も125㎎にとどまる。このようなハチに電子タグを付けて飛ばすのは、人に体重の半分ほどのバックパックを背負って歩けと言うのに等しい。ミシガン大学の研究陣はスズキバチが耐えられるよう電子タグの重量を約3分の1に減らした。
ミシガン大学の研究陣もバッテリーの代わりにキャパシタを選んだ。ブlau教授は「バッテリーはこれ以上小さく作るのが難しいが、表面に電荷を蓄積するキャパシタは小型化に適している」と説明した。スズキバチに装着した電子タグのキャパシタは重さが0.86㎎に過ぎなかった。電子タグの太陽電池パネルはキャパシタを充電し、無線信号を送れる程度のエネルギーを作る。キム・フンソク教授のアルゴリズム最適化も電子タグの軽量化に寄与した。
キム教授は超軽量電子タグは生態学研究だけでなくモノのインターネット（IoT）にも使えるとした。キム教授は「紛失物の捜索に使うアップルの電子タグであるエアタグ（AirTag）よりはるかに小さく軽いうえ、消費電力も少ないため、多様な用途に活用できるはずだ」と述べた。
キム・フンソク教授はソウル大学を卒業し、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）で博士号を取得した。2016年からミシガン大学の教授として在職中である。2018年に国防高等研究計画局（DARPA）若手教員賞、2019年に米国国立科学財団（NSF）若手教員キャリア開発賞、2024年にソニー教授イノベーション賞を受賞した。
キム教授とともに超軽量電子タグを開発したイ・インヒ教授は延世大学を卒業し、ミシガン大学で博士号を取得した。2014年からミシガン大学の教授を務め、2019年にピッツバーグ大学電気計算機工学科へ移った。
参考資料
IEEE International Solid-State Circuits Conference(2026), DOI: https://doi.org/10.1109/ISSCC49663.2026.11409200
Communications of the ACM(2024), DOI: https://doi.org/10.1145/3611105