自主机器人有望在复杂、未知的环境中执行各种复杂的任务。然而,可用的机载计算能力和算法对实现更高水平的自主性构成了相当大的障碍,尤其是随着机器人越来越小,摩尔定律即将终结。在这里,我们认为,从昆虫智能中获得的灵感是机器人传统方法的一个有前途的替代方案,可用于实现小型移动机器人自主所需的人工智能 (AI)。昆虫智能的优势源于其资源效率(或简约性),特别是在功率和质量方面。首先,我们讨论这种简约性背后的昆虫智能的主要方面:体现、感觉运动协调和群集。然后,我们评估昆虫启发的人工智能作为其他重要机器人任务(如导航)方法的替代方案的地位,并确定其更广泛采用的道路上面临的挑战。最后,我们反思适合实现受昆虫启发的人工智能的处理器类型,从更传统的处理器(如微控制器和现场可编程门阵列)到非常规的神经形态处理器。我们认为,即使对于神经形态处理器,也不应该简单地应用现有的人工智能算法,而应该利用自然昆虫智能的见解来获得最高效的机器人自主人工智能。
更好地利用寄生蜂作为生物防治剂是我们寻求更有效、更持久、更环保的害虫管理技术的首要任务。利用寄生蜂有各种途径,包括引进新物种、大规模繁殖和释放寄生蜂,以及栖息地管理技术,以增加野生和释放个体的数量和性能。我们对寄生蜂/宿主相互作用及其影响其功效的其他因素的了解有限,这是通过所有这些方法持续有效使用寄生蜂的主要障碍。本文作者提出的分析对我们了解宿主/寄生蜂相互作用的努力具有重要价值。
由于细菌和昆虫广泛分布于全球,因此细菌和昆虫之间的相互作用会对许多不同领域产生重大影响。由于昆虫是疾病传播的媒介,细菌与昆虫之间的相互作用可能会直接影响人类健康,而且它们之间的相互作用还可能产生经济后果。此外,细菌与昆虫之间的相互作用还与经济上重要的昆虫的高死亡率有关,从而造成巨大的经济损失。微小RNA(miRNA)是一种非编码RNA,参与转录后基因表达的调控。miRNA的长度为19至22个核苷酸。除了能够表现出动态表达模式外,miRNA还具有多种靶标。这使它们能够控制昆虫的各种生理活动,如先天免疫反应。越来越多的证据表明,miRNA通过影响免疫反应和其他抗性机制,在细菌感染中发挥着至关重要的生物学作用。本综述重点介绍了近年来的一些最新和令人兴奋的发现,包括细菌感染背景下 miRNA 表达失调与感染进展之间的相关性。此外,它还描述了它们如何通过靶向 Toll、IMD 和 JNK 信号通路对宿主的免疫反应产生深远影响。它还强调了 miRNA 在调节昆虫免疫反应中的生物学功能。最后,它还讨论了目前关于 miRNA 在昆虫免疫中的作用的知识空白,以及未来需要更多研究的领域。
1 German Centre for Integrative Biodiversity Research Halle-Jena-Leipzig, Puschstrasse 4, Leipzig 04103, Germany 2 Department of Computer Science, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Von-Seckendorff-Platz 1 06120 Halle, Germany 3 Department of Ecosystem Services, Helmholtz-Centre for Environmental Research - UFZ, Permoserstr.15,莱比锡04318,德国4弗里德里希·席勒大学耶拿大学,生物多样性研究所,多恩伯格·斯特劳斯·斯特劳斯特(DornburgerStraße)159,耶拿(Jena)07743,德国5号,德国5个生物学系,马尔堡大学动物生态学系,马尔堡大学,卡尔·沃尔·弗里斯·弗里斯·弗里斯·弗里斯·弗里斯·斯特拉·斯特拉·斯特拉·斯特拉·斯特拉斯8,马尔伯格35043,c. MøllersEllé8,Aarhus C 8000,丹麦7号北极研究中心,奥勒斯大学,Ole蠕虫Allé1,Aarhus C 8000,丹麦8日生生态学系,瑞典农业科学大学生态学系(SLU),ULLSVäg18b,UllsVäg18b,Uppsala 75651,瑞典语和瑞典语环境,瑞典语和演奏。科学,FI-00014赫尔辛基大学,赫尔辛基,芬兰10科学系,Biometrio.earth,Schoenemann-Str博士。38, Saarbrücken 66123 Deutschland, Germany 11 Swiss Federal Research Institute WSL, Zürcherstrasse 111, Birmensdorf CH-8903, Switzerland 12 Swiss Ornithological Institute, Seerose 1, Sempach 6204, Switzerland 13 Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics, Sciencepark 904, Amsterdam 1098 XH,荷兰14环境系统科学系,苏黎世,苏黎世,Universitätstrasse16苏黎世8092,瑞士
气味受体(OR)是昆虫外围嗅觉系统的主要参与者,使其成为通过嗅觉破坏来控制害虫的主要目标。在化学生态学背景下用于识别或配体的传统方法依赖于分析昆虫环境中存在的化合物或筛选具有类似已知配体的结构的筛选分子。但是,这些方法可能是耗时的,并受其探索有限的化学空间的约束。最新的理解或结构理解的进步,再加上蛋白质结构预测的科学突破,促进了基于结构的虚拟筛选(SBVS)技术在加速配体发现中的应用。在这里,我们报告了SBV在昆虫ORS上的首次成功应用。我们开发了一种独特的工作流程,结合了分子对接预测,体内验证和行为分析,以鉴定非热门受体的新行为活性挥发物。这项工作是概念证明,为将来的研究奠定了基础,并强调了对改进的计算方法的需求。最后,我们提出了一个简单的模型,以基于以下假设来预测受体响应光谱,即结合袖珍特性部分编码了此信息,如我们对spodoptera littoralis ors的结果所建议。
在一次协调一致的全球行动中,人们使用 DDT 和其他有机氯强力抑制疟蚊媒介。当时,许多人希望传播疟疾的蚊子数量会减少到如此低的水平,从而从全球大部分地区根除这种致命疾病。后来,针对这些媒介的计划失去了效力,疟疾再次大规模复发。同样,在非洲,采采蝇和牲畜及人类锥虫病的防治工作也失败了。热带果蝇毁坏水果和蔬菜,是发展中国家向一些工业化国家市场出口的严重障碍。一些主要的果蝇害虫已经蔓延到其他大陆,随着国际旅行的不断增加,它们甚至可能蔓延得更广。蝗虫和其他蝗虫不时地破坏非洲、中东和亚洲的农作物。令人生畏的棉铃象鼻虫已经蔓延到巴西的棉花种植区,造成了广泛的经济损失。六百多种昆虫已经对杀虫剂产生了抗药性,而杀虫剂仍然是防治它们的主要武器。随着旧杀虫剂被合成除虫菊酯取代,某些昆虫害虫(如粉虱)的危害性有所增加,合成除虫菊酯会消灭一些天敌,而这些天敌迄今为止一直能有效地控制这些害虫。
机器人昆虫是集成了微电子或其他机械增强功能的昆虫,已成为一个令人着迷的研究和开发领域,具有多种重要意义和潜在应用。机器人昆虫可以配备传感器和摄像头,以便在受灾地区穿越瓦砾和废墟。它们体型小巧,可以进入人类或大型机器人难以到达或无法到达的地方。这些昆虫可用于军事和安全行动,进行秘密监视。它们天生具有融入环境的能力,是收集情报而不被发现的理想选择。研究机器人昆虫可以深入了解昆虫的行为、生理和神经控制。这些知识有助于更广泛的科学理解,并为机器人和生物工程新技术的开发提供信息。在这篇评论中,我们重点关注昆虫的现状、传感器含义及其应用。
在国家边界中引入侵入性害虫已成为作物生产的主要关注点。因此,国家植物保护组织是加强其监测策略的挑战,这些策略受到检查设备的重量和规模以及中断物种的税收 - 原子扩展的阻碍。此外,由于缺乏适当的植物保护措施,研究人员很难按时解决一些阻碍农民生产力和盈利能力的害虫。Farmers对合成农药和生物防治剂的依赖导致了重大的经济和环境影响。DNA条形码是一项新型技术,具有改善综合害虫管理制造的潜力,该技术取决于正确识别害虫和有益生物的能力。这是由于某些自然特征(例如物候学或农药易感性)通过IPM策略来避免有害生物的植物。具体而言,有效地应用了脱氧核糖核酸(DNA)序列信息,以鉴定某些微生物。这项技术,即DNA条形码,允许使用简短的标准化基因序列鉴定昆虫物种。DNA条形码基本上是基于可重复且可访问的技术,该技术允许物种歧视的机械化或自动化。这项技术桥接了分类生物安全差距,并符合国际植物保护公约的诊断标准,以进行昆虫识别。因此,本综述将DNA条形码作为虫害鉴定的技术及其潜在的作物保护应用。
开发了一种用于昆虫的DNA条形码分析的多功能遗传标记,该标记已在全球范围内寻求(我希望将其应用于环境DNA分析,也可以应用于陆生昆虫!)[研究结果]⚫近年来,来自环境DNA的元基因组(社区)分析全面研究了仅通过从河流和池塘中收集水来居住在那里的生物群,在全球范围内吸引了大量关注,需求一直在增加。 ⚫在鱼类,鸟类,哺乳动物和甲壳类动物中已经开发了高度的遗传标记(PCR引物),并经常用于环境DNA分析。 ⚫在昆虫中,地球上种类最多的物种,对全面的社区分析的需求很大,但是物种多样性越高,遗传多样性越高,使得可以开发可用于所有昆虫的基因标记,并且与其他动物群体相比已落后。但是,即使在本文中的试验中,这次发表的论文中发表的遗传标记也已被证明是高度的,而且预计不仅在水生昆虫中,而且昆虫的社区分析都会迅速加速。 ⚫当提交论文时,以预印式的形式发布了有关新开发的标记的信息,并在出版之前已在国内和国际环境DNA分析中使用,并且也因标记的多功能性而受到好评。一些合同进行环境DNA分析工作的公司已经在其网站上发布了日本对本文的解释。 https://edna-blog.com/paper/insectprimer/