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帝王蝶的外殼中裝有 mSAIL。

每年秋天，數以百萬計的帝王蝶遷徙到墨西哥中部的特定山峰群。他們如何準確地導航到他們的冬季家園，以及他們選擇路徑的方式，是科學家們非常感興趣的話題——尤其是當氣候變化改變他們選擇的路徑時。

匹茲堡大學電氣和計算機工程助理教授 Inhee Lee 是開發跟蹤系統的團隊的一員，該系統可以連接到帝王蝶并在整個三個月的南方旅程中傳輸有關它們位置的數據。

“跟蹤動物遷徙是一個重要的生態系統指標，”李說。“遷徙者在整個大陸長途旅行，它可以讓我們深入了解他們的遷徙路徑，他們周圍的環境如何變化，以及物種相互作用如何受到不斷變化的運動和分布的影響。”

以前，只有較大的動物遷徙者才能被追蹤到他們遷徙的重要部分。然而，昆蟲遷徙者占全球遷徙者總數的很大一部分。為了追蹤它們，研究人員創建了一個名為 mSAIL 的新無線傳感平臺，專為帝王蝶遷移而設計。

這個 62 毫克、8×8×2.6 毫米的微型芯片安裝在蝴蝶的背部，可以同時測量光強度和溫度，一旦蝴蝶到達目的地，就會將該信息無線傳送給研究人員。該系統將使用基于深度學習的定位算法來重建蝴蝶的遷徙軌跡。

為了測試 mSAIL 的潛力，研究人員將該系統連接到植物園中的一只活帝王蝶身上。芯片粘在蝴蝶上；它沒有問題飛行，打開和關閉它的翅膀，或者在芯片就位的情況下進行任何其他正常的蝴蝶行為。

mSAIL 是 Lee 在密歇根大學擔任助理研究科學家時完成的工作的延伸。mSAIL 將先前開發的集成電路集成在一個 3D 堆疊外形中，并展示了使用新型嵌入式系統進行單個蝴蝶定位和跟蹤的可行性。

該項目的下一步是量產 100 多個 mSAIL 傳感器，這些傳感器可以在三個月的帝王遷移期間可靠運行。研究人員將在美國不同地點釋放配備 mSAIL 的蝴蝶，并將在蝴蝶已建立的休息地點（例如伊利湖群島西部）和墨西哥中部的越冬地點檢查傳感器. 該團隊希望在 mSAIL 中添加一個氣壓傳感器，這將使其能夠確定高度并更準確地評估蝴蝶的路徑。