南京農(nóng)業(yè)大學(xué)：AI賦能解碼蝴蝶奧秘綠色科普助力生態(tài)保護(hù)——“金陵有蝶”科普調(diào)研團(tuán)
一、案例概述
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)“金陵有蝶”科普調(diào)研團(tuán)依托學(xué)院A+學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華虎鳳蝶為重點(diǎn)研究對(duì)象，創(chuàng)新采用“生態(tài)調(diào)研+AI算法+互動(dòng)科普”融合模式，形成了以AI為助力的“調(diào)研+科普”雙輪驅(qū)動(dòng)模式，為生態(tài)保護(hù)數(shù)字化與公眾科普教育注入了青春力量，以實(shí)際行動(dòng)響應(yīng)國(guó)家關(guān)于加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)的號(hào)召。目前，團(tuán)隊(duì)已受到人民日?qǐng)?bào)客戶端、中青報(bào)、中國(guó)火炬等主流媒體報(bào)道轉(zhuǎn)發(fā)14篇次。
二、亮點(diǎn)成效
（一）跋涉三山，露天課堂里“查戶口”
科普調(diào)研團(tuán)聚焦南京周邊主要蝴蝶棲息地——老山、紫金山與黃山地區(qū)，在劉鵬程教授、張峰教授等專業(yè)教師帶領(lǐng)下，頂著酷暑開展為期13天的野外調(diào)研。成員日均徒步12公里，深入密林溯溪而行，嚴(yán)格遵循“無(wú)破壞、低干擾”原則，科學(xué)采集并規(guī)范處理生態(tài)標(biāo)本900余件，涵蓋鳳蝶、粉蝶、蛺蝶三大科共45種127只蝴蝶，同步記錄關(guān)鍵寄主植物39種。在老山地區(qū)，團(tuán)隊(duì)成功配合完成“本底調(diào)查”App的測(cè)試運(yùn)行，并首次在當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)朱肩麗叩甲等2個(gè)新物種，獲得浦口生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心的高度認(rèn)可。扎實(shí)的田野工作不僅為后續(xù)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也激發(fā)團(tuán)隊(duì)成員創(chuàng)作出《三山生態(tài)手繪地圖》、蝴蝶生態(tài)相框等文創(chuàng)作品，為嚴(yán)肅的調(diào)研過(guò)程增添人文色彩。
（二）AI賦能，數(shù)字算法架“保護(hù)橋”
調(diào)研背后，藏著更深層的生態(tài)隱憂。老山生態(tài)觀測(cè)站負(fù)責(zé)人呂紓指出，“中華虎鳳蝶等物種的核心棲息地正面臨碎片化威脅，而公眾對(duì)蝴蝶保護(hù)的認(rèn)知普遍薄弱，科研數(shù)據(jù)向科普轉(zhuǎn)化道阻且長(zhǎng)”。直面這一困境，團(tuán)隊(duì)對(duì)采集標(biāo)本進(jìn)行了細(xì)致的分類鑒定。依托ResNet18與YOLOv8圖像識(shí)別算法，將4000余例蝴蝶圖集標(biāo)注數(shù)據(jù)用AI技術(shù)整合，成功開發(fā)“護(hù)蝶志”圖像識(shí)別系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)兩次迭代，該系統(tǒng)已能對(duì)包含中華虎鳳蝶在內(nèi)的139種蝴蝶進(jìn)行識(shí)別科普，基本覆蓋了南京地區(qū)的常見蝴蝶品種。
（三）科普蝶變，“小虎”課程飛百姓家
帶著調(diào)研成果與生態(tài)關(guān)切，團(tuán)隊(duì)走進(jìn)中小學(xué)、社區(qū)與暑托班，以真實(shí)經(jīng)歷和生動(dòng)講解彌合公眾認(rèn)知差距。團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南京市植保站、朝天宮街道等單位，設(shè)計(jì)“綠動(dòng)金陵”生態(tài)研學(xué)課程，通過(guò)“隱身術(shù)”“七十二變”等形象比喻，將信息素、完全變態(tài)發(fā)育等專業(yè)概念轉(zhuǎn)化為趣味科普故事，有效激發(fā)青少年探索自然、保護(hù)生態(tài)的興趣。今夏以來(lái)，團(tuán)隊(duì)已開展6場(chǎng)科普講座，覆蓋5所中小學(xué)及社區(qū)，影響超過(guò)800名居民與學(xué)生。
未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)推動(dòng)系統(tǒng)上線運(yùn)行，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)物種范圍，聯(lián)結(jié)高校“智力”與地方“治理”，打造可持續(xù)、可復(fù)制的自然教育范例，共繪人與自然和諧共生的美好圖景。
