在遍布城市的楼宇间隙、社区花园与静谧的水景旁,一场看不见的“风暴”正悄然酝酿。它的载体是仅有半厘米长的蚊虫,带来的却是可能高达39℃以上的突发高烧、剧烈的关节疼痛与持续数周的红疹——这就是登革热、基孔肯雅热等蚊媒传染病的侵袭。每年,全球约有1至4亿人感染登革热,其重症死亡率可达2.5%;在我国,相关感染病例也时有发生,传统依赖人工巡查、响应滞后的防控模式面临巨大挑战。
如今,一群来自深圳中学的高中生,正试图用前沿科技“听”见这场风暴的“风声”,提前预警。他们研发的“蚊风而动”智能预警系统,创新性地将人工智能、数字孪生与昆虫生态学深度融合,让原本无形的蚊虫爆发风险变得清晰可“见”、有迹可循。
图:深圳中学蚊风而动团队合影
项目核心,是一个能“植入”社区的微型智能“岗哨”。这个仅19厘米见方的白色小盒子,集成了摄像头、紫外诱蚊灯和多种传感器,可7天不间断地“蹲守”在社区的绿化带或楼栋间。它能诱捕附近的蚊虫,借助搭载的yolo AI算法,实时识别并统计蚊虫数量。然后,它将这些数据,连同监测点的温度、湿度等微环境信息,将实时汇入云端一个不断学习的“数字大脑”。
图:项目负责人李亦昊同学展示监测设备
这个“大脑”——即团队迭代四代开发的蚊虫密度预测模型。该模型利用已收集的15个社区的实地数据,引入LSTM+注意力机制,深度学习10余项环境因子与历史数据,提前1至2周预测特定点位的蚊虫密度变化趋势。这意味着,蚊虫防控首次从依赖滞后性人工报告的“事后消杀”,迈向了基于精准预测的“事前防御”。
此外,项目团队通过野外调查和实验室控制实验,获得深圳地区白纹伊蚊的详细生物学参数,建立本地化的环境因子-种群动态定量关系模型。调查研究在深圳市开展,为期 26 个月,广泛采集蚊虫样本。实验室培养工作在南方科技大学生命科学学院昆虫饲养室进行,采集的标本带回实验室,在体视显微镜下进行种类鉴定,持续培养建立种群,然后进行温度梯度实验、湿度梯度实验、光照周期实验和综合因子交互实验,为数字孪生模型打下本地化生物学数据基础。
图:实验室培养设备(恒温恒湿培养箱、幼虫饲养盘、养虫笼等)
图:温湿度交互作用的三维曲面图,展示不同温湿度组合下的羽化率
项目的萌芽,始于一个朴素而真实的困扰。项目负责人、深圳中学学生李亦昊坦言,自己从小就是“招蚊体质”。正是这份“受害者”的经历,促使他成为寻求控蚊方法的“创新者”。从了解灭蚊方法、研究蚊虫生态习性开始,他与黄宇泽、卢永隽、王一琳、陈麒宇等四位各有所长的同学一起,在胡楠、黄俊文、金鑫三位老师的指导下,开启了一场长达两年多的科研攻关。同时,他荣获2025丘成桐中学科学奖(生物)金奖的经历也为他的研究储备了扎实学科知识基础。
项目还得到了深圳市疾病预防控制中心的宝贵支持。2026年2月,深圳市疾控中心消毒与病媒生物防控所所长、正高级主任技师林良强与项目团队进行了指导交流,并给出高度认可。
图:深圳市疾控中心专家为项目提出指导意见
从受害者、研究者到守护者,这群少年用热爱与坚持,完成了一次身份的蜕变。他们不仅想赢得科创赛事的奖杯,更希望将这份源于切身体验的关怀,转化为能真正守护社区健康、助力公共卫生防控的“深圳方案”,让“蚊风而动,预警先行”成为智慧城市一道新的安全防线。
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