自從2014年首次在賓夕法尼亞州伯克斯縣被注意到以來，斑點燈籠蠅（一種一英寸長的植物跳蝽，外形像蛾子，原產於中國）一直在破壞美國東海岸的木材、水果和葡萄酒產業。它已蔓延到賓夕法尼亞州至少26個縣，以及新澤西州、特拉華州、馬里蘭州、弗吉尼亞州、西弗吉尼亞州和紐約州的部分地區。
這種入侵性的、殺死植物的昆蟲以在幾乎任何表面產卵而聞名，包括車輛外部。德雷塞爾大學的化學和生物工程師唐茂林說，這些卵塊“最令人擔憂，因為它們可以搭便車傳播到很遠的地方”。唐正在協調一個專案，該專案呼籲公眾幫助阻止燈籠蠅的蔓延：任何發現卵塊的人都可以提交照片，唐的團隊將使用這些照片訓練一個複雜的演算法，掃描裝置可以使用該演算法來搜尋卵。（您可以在此處貢獻影像。）
成年燈籠蠅可以飛行，但更喜歡跳躍。它們以70多種植物為食，並留下“蜜露”排洩物，這些排洩物會吸引黃蜂和其他蜇人的昆蟲，並滋生黑色、煤煙狀的黴菌，從而嚴重損害植物。成熟的昆蟲在寒冷中死亡，但它們的卵塊（可容納30至50個卵，看起來像灰色的油灰）可以承受冬季的低溫，並在春天釋放新一代。
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燈籠蠅卵。圖片來源：Getty Images
德雷塞爾大學機械工程師安東尼奧斯·孔索斯表示，該團隊目前為其資料集收集了約400張眾包照片，並預計到冬季結束時將達到數千張。孔索斯正在構建影像處理演算法。孔索斯說，一旦經過充分訓練，它將使掃描裝置能夠即時檢測到嚴重的蟲害。唐說，該系統將首先在高風險區域投入使用，例如鐵路和貨運場，那裡的集裝箱經常長時間停放，人類很難也很危險地檢查它們下面是否有卵塊。燈籠蠅最喜歡的樹木——臭椿（Ailanthus altissima）——往往生長在鐵路軌道附近，臭椿原產於這些蟲子來自的地區。
無人機已經使用計算機視覺透過飛越農作物和樹木景觀來掃描害蟲跡象，以檢查是否有大面積的損害。但唐表示，她的團隊的這種離散的、近距離的卵檢測系統是新的。
“我們已經看到斑點燈籠蠅[研究]帶來了很多獨創性，這是另一個很好的例子，”賓夕法尼亞州立大學研究這些昆蟲的希瑟·利奇說，她沒有參與攝影計劃。利奇說，任何能夠提高檢測和減少蟲害傳播的方法，特別是在尚未建立蟲害的地區，都為控制蟲害提供了更好的機會。
該團隊的目標是在蟲子開始出現之前完成演算法並開始使用它來搜尋卵。德雷塞爾大學自然科學院昆蟲學館長凱倫·維德拉姆指出，卵塊比跳躍的若蟲或成群的成蟲更容易控制。孔索斯說，研究人員將首先使用行動式掃描裝置瞄準優先區域，該裝置可以在可見光、紅外光和紫外光下搜尋卵塊。他預計有一天會在“精準農業框架”中使用該裝置的某個版本——將其安裝在無人機上以進行高效的大面積掃描。
“從環境角度來看，[這種多學科的努力]是未來的方向，”維德拉姆說。“你必須採取跳出框框的視角。這真的需要科學的合作。”
編者注（2021年2月3日）：本文在釋出後經過編輯，以更新對燈籠蠅原產地範圍、昆蟲在美國蔓延的州以及凱倫·維德拉姆的隸屬關係的描述。
本文的一個版本，標題為“燈籠蠅入侵”，已改編收錄在2021年3月刊的《大眾科學》雜誌中。