研究人员正在利用大数据和智能技术来改善蜜蜂的生存条件并指导养蜂人。随着一声电子“叮”声，德克·德·格拉夫教授的智能手机收到警报。这是来自有麻烦的蜂巢的消息。

德格拉夫是比利时根特大学生物医学生理学和昆虫生理学教授、分子昆虫学和蜜蜂病理学实验室负责人，他花了五年时间开发蜂巢数据收集系统，希望可以大大提高蜂群的存活率。

智能蜂巢

作为欧洲范围的研究计划B-GOOD的一部分，德格拉夫和来自 13 个欧洲国家的研究团队于 2019 年中至去年 11 月期间联手探索新技术如何帮助支持蜜蜂的健康和养蜂业的可持续性。

研究人员创建了一个监测系统，可以识别蜂巢中的问题，并向养蜂人提供干预措施的定制建议。该系统可能是养蜂人的重要盟友，据估计，2021 年欧盟养蜂人数量为 61.5 万。

他们开发了一种数字蜂巢——一种薄电路板，上面装有各种传感器，蜜蜂围绕着它筑巢。每个蜂巢中的几个传感器可以向研究人员传输数据，提供实时监控。

下一步是找出如何最好地解释这些数据。“挑战在于找出哪些参数对蜂群的健康状况影响最大，”德格拉夫说。

在三个季节中，该团队监测了分布在 13 个参与国的近 400 个蜂群，从而可以构建算法来帮助解释数字梳子收集的数据。

“事实证明，体重是判断蜂群能否在冬季存活的一个很好的指标，”德格拉夫说。“利用我们的技术，我们现在可以识别需要干预的蜂群。然后通过定制警报和具体说明将这些信息传达给养蜂人。”

精通科技的养蜂人

蜜蜂是关键物种，对野生植物和许多栽培粮食作物(包括巧克力、咖啡、西红柿和蓝莓)的授粉至关重要。据估计，欧洲约有五分之四的农作物和野生开花植物至少在一定程度上依赖昆虫授粉。

然而，由于气候变化、栖息地丧失和杀虫剂的广泛使用，欧洲乃至全世界的野生传粉昆虫数量正在迅速减少。根据《欧洲红色名录》，大约三分之一的蜜蜂、蝴蝶和食蚜蝇种群受到威胁。对于德格拉夫来说，杀虫剂的影响尤其有害。

德格拉夫说：“蜜蜂接触杀虫剂后通常不会立即死亡，但它们会产生记忆问题，最终无法返回蜂巢。”

一些养蜂人已经开始使用自动蜂巢数据收集，其中大部分是精通技术的年轻养蜂人。现在的目标是在整个养蜂社区推广使用这些工具，这将允许更大规模的数据收集。为此，研究人员正在与欧盟蜜蜂伙伴关系密切合作，这是一个 2017 年创建的欧盟范围内的蜜蜂健康和数据管理平台。

德格拉夫说：“更多养蜂人依赖它将会彻底改变现状;它将帮助我们从不同的角度看待蜜蜂的健康。”

这项技术或许还能帮助养蜂人规划未来的蜂巢。B-GOOD 团队利用这些数据创建了虚拟景观，预测蜂巢对某些环境条件的反应。“这有点像飞行模拟器，但对于养蜂人来说，”德格拉夫说。

欧盟的持续资助将使 B-GOOD 研究人员能够通过BETTER-B研究计划继续他们的宝贵工作，该计划将持续到 2027 年 5 月。

内部视图

奥地利格拉茨大学动物学教授托马斯·施密克尔 (Thomas Schmickl) 教授过去五年也一直在探索使用尖端技术来支持蜜蜂健康，这是另一项名为HIVEOPOLIS的研究计划的一部分，该计划从 2019 年持续到今年 3 月。

施密克尔 (Schmickl) 是格拉茨大学人工生命实验室 (ALL) 的创始人，该实验室是一个国际性的跨学科研究实验室，开展群体智能、自组织、群体机器人和生物启发算法领域的研究。

ALL 所做的大部分工作都是从大自然中汲取灵感，推动机器人技术的进步。在 HIVEOPOLIS，研究人员正在扭转这一局面，转而研究机器人技术的进步如何帮助保护自然。Schmickl 将此概念称为生态系统黑客。

“蜜蜂非常强大。如果你支持它们，你就会支持它们周围的环境，”施密克尔说。“授粉只能在蜜蜂的帮助下才能维持。”

他指出，昆虫授粉减少，农民的产量就会下降，从而导致食品价格上涨。这反过来又迫使农民采用破坏环境的密集耕作方法，导致昆虫种群进一步减少。这是一个恶性循环。

与 B-GOOD 团队一样，HIVEOPOLIS 的研究人员也开发出了一种配备传感器的数字蜂巢。通过测量蜂巢内不同位置的温度，研究人员可以有效地绘制出蜂巢内部的情况。

例如，这可以让养蜂人识别蜂巢中幼虫的位置，也就是所谓的育雏巢。然后养蜂人就可以打开蜂巢，而不会打扰敏感的育雏巢区域。

保暖

但 HIVEOPOLIS 的数字蜂巢不仅仅是传感器;它们可以被激活来加热蜂巢的某些部分，Schmickl 说这可能会对存活率产生重大影响。

“许多蜜蜂群在冬天死亡，”他说。“它们需要蜂蜜才能生存，但有时这些储备物太难获得，蜜蜂在试图获取这些储备物时会冻死。”通过帮助蜜蜂在冬天保持温暖，养蜂人可以提高蜂群的存活率。

“这是我们第一次能够从梳子内部改变温度，直接通过互联网发送指令。以前没有人做过这样的事情，”他说。

最初，人们并不清楚蜜蜂对这项技术的反应。然而，实验证实，不仅蜂群做出了积极的反应，而且群体智能还能通过减少蜜蜂自身的产热来应对温度变化，从而帮助它们节省能源。

跳舞的蜜蜂

受到奥地利研究员 Karl von Frisch 的研究成果的启发，HIVEEOPOLIS 团队还研究了以一种特别新颖的方式与蜜蜂交流的可能性。

1973年，冯·弗里施因破译蜜蜂的摆尾舞(蜜蜂用这种舞蹈来传达食物来源的位置)而获得诺贝尔奖。

他推测，蜂巢的角度、舞蹈的形态和摆动速度都表明了食物来源的方向和距离。这种通过运动进行交流的方式在昆虫世界中似乎是独一无二的，也让研究人员着迷。

德国柏林自由大学人工智能与集体智能教授、HIVEEOPOLIS 合作伙伴之一 Tim Landgraf 博士进一步拓展了他之前的研究成果。他开发了一只会跳舞的机器蜜蜂 RoboBee，并首次表明蜜蜂可能愿意听从数字伴侣的指引。

在 HIVEOPOLIS，兰德格拉夫的研究实验室创建了一个系统来观察真实的蜜蜂舞蹈并将其翻译到地图上，以便对其进行更仔细的分析。

最终，HIVEOPOLIS 团队相信，这样的机器人可以引导蜜蜂走向安全的觅食地点，远离危险区域，例如被杀虫剂或疾病污染的地点。但首先他们想更好地了解蜜蜂的舞蹈。

施密克尔表示，他希望看到养蜂人充分利用所做的工作：“我们有了原型，现在就由自由市场来更大规模地利用这些技术。”

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