在蚊媒传染病防控领域，基于不育雄蚊的技术是极具前景的环境友好型策略。然而，如何高效、精准地将雄性蚊子与可叮人的雌性蚊子分开，是该技术大规模应用的一个核心瓶颈，而传统人工分拣效率比较低。
该研究开发出一台自动化蚊子蛹性别分拣机，集成了供料、分拣、收集的完整自动化系统。它基于雌雄蚊蛹微小的体型差异，实现了高通量、高精度的分拣，将雄性蚊子的生产效率提升了约17倍，同时有效控制了雌性污染率，为大规模蚊虫种群压制提供了至关重要的解决方案。
方法要点
该设备的核心工作原理脱胎于传统人工分拣器，但通过三大模块的自动化集成，形成了高效、稳定的“流水线”。其核心分拣模块是一个可精密调节开口宽度的倾斜玻璃装置。系统通过自动化的控制逻辑，首先设置较宽的开口，分流出体型最小的幼虫和不合格雄蛹；随后，精确收窄开口至刚好允许体型较小的雄蛹通过，从而实现雄蛹与体型稍大的雌蛹的分离。整个过程在水流带动下自动完成，分拣出的个体分别进入不同的收集通道，用水也可循环利用。
图1. 自动化蚊子蛹性别分拣系统。自动化分拣（A）、蛹供应（B）以及蛹分拣与收集（C）机构的技术图纸。（D）自动化蚊子蛹分离示意图。红色箭头显示了从蛹箱开始的混合物被分离成三个不同群体的过程。黑色箭头显示了收集箱被移动到位的方向。（E）在不同收集篮中回收的白纹伊蚊雄蛹、雌蛹和剩余幼虫。（F）白纹伊蚊和致倦库蚊蚊蛹的分离效果图
效果展示
研究团队对设备性能进行了全面验证，使用该自动化设备，一名操作员每周可处理高达1600万个雄蛹，这相当于传统人工分拣效率的约17倍，产能提升惊人。在分拣质量方面，结果同样令人满意。以白纹伊蚊为例，自动化分拣后的样品中，雌性污染率被控制在0.38%至0.56%的低水平。更重要的是，经该设备分拣出的雄性蚊子，在飞行能力、寿命以及与野生雌蚊交配的竞争力等关键指标上，与人工分拣的雄性表现相当，证明自动化过程并未损害雄蚊的“战斗力”。
图2. 通过释放自动化性别分拣机产生的不相容雄性白纹伊蚊进行种群抑制的现场试验。(A) 广州试验区（32,500平方米）与对照区（25,000平方米）的卫星图像。红点表示每个区域内的6个BG诱捕器位置，蓝点表示每个区域内的14个诱卵器位置。(B) 每周释放的不育雄性蚊数量（垂直柱）及在试验区计算得出的释放雄蚊与野生型雄蚊比例（黑色实线）。棕色虚线表示目标过饱和比例5:1。(C) 试验区每周观察到的与预期的卵孵化率（孵化卵总数除以总卵数）与对照区卵孵化率的对比。(D) 成虫阶段的种群抑制效果，通过对照区与试验区每周收集到的雌性成虫密度体现。(E) 未成熟阶段的种群抑制效果，通过对照区与试验区每周观察到的孵化卵数量体现。图(D)和图(E)中的红色实线表示种群抑制效率，误差线表示标准误
主要优点
革命性提升效率：极大地突破了大规模生产雄性蚊子的产能瓶颈，使区域性释放计划成为可能。
有效控制污染风险：将雌性污染率维持在极低水平，最大限度地降低了意外释放可传病雌蚊的风险。
保障雄性品质：自动化分拣过程温和，确保了释放雄蚊的生理机能和野外竞争能力，这是技术有效的根本。
高度自动化与可扩展性：设备集成度高，操作简便，为未来进一步优化和规模化应用奠定了基础。
主要局限
依赖体型差异：其分拣原理完全依赖于雌雄蛹之间稳定存在的体型差异。对于不同蚊种，分拣精度可能会下降。
初始设置与校准：要达到最佳分拣效果，需要对不同批次、不同种类的蚊蛹进行精确的开口宽度校准，这需要一定的经验和时间。
设备与维护成本：作为一套精密的自动化系统，其研发、制造和维护成本远高于简单的人工分拣工具，可能在资源有限地区的推广应用初期存在障碍。
推荐阅读原文：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adj6261
