利用强大的X射线束、自动化机器人和人工智能，昆虫学家创建了代表212属792种蚂蚁的交互式数字图像。

一项名为 Antscan 的项目近日完成了大规模蚂蚁标本数字化工作，构建出覆盖全球蚂蚁多样性的三维数字图书馆。相关成果已发表于2026年3月5日在线发表的《自然方法》期刊。

项目中展示的典型标本之一为 Eciton hamatum 亚兵蚁，其图像来自 Katzke 等人发表的论文（doi: 10.1038/s41592-026-03005-0）。

高通量扫描构建三维模型

为搭建这一数字资源库，冲绳科学技术研究院（OIST）研究员 Julian Katzke 及其同事从合作机构、博物馆藏品以及全球多位专家处获取了以乙醇保存的蚂蚁标本。研究团队首先按物种和阶级对标本进行分类，随后将其运至德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT），利用高通量X射线微型CT系统进行扫描。

该系统工作原理类似医学CT扫描，但放大倍数更高。同步辐射粒子加速器产生高强度X射线束，可在短时间内扫描大量标本；配套的机器人样品更换器则以约每30秒一件的速度旋转并更换标本。通过这一流程，研究人员获得了二维图像堆栈，并据此重建出蚂蚁的三维模型。

Katzke 表示，如果依靠常规实验室CT扫描仪完成同等规模的工作，设备需要连续运行约六年；而在KIT的设施支持下，团队在一周内便完成了约2000个标本的扫描。

微米级分辨率揭示内部结构

研究人员指出，原始图像文件中的蚂蚁姿态往往存在扭曲，与他们希望呈现的逼真形态存在差距。经过处理后生成的三维图像可达到微米级分辨率，清晰显示蚂蚁的肌肉、神经系统、消化系统以及螫针等内部结构。

这些三维模型可被轻松动画化，或整合进虚拟现实环境，用于科研、教学以及娱乐等多种场景。冲绳科学技术研究院及马里兰大学的研究员 Evan Economo 表示，如果完全依靠人工完成这一系列工作，将耗费数年时间，“没有这些计算工具，基本上是不可能完成的”。

为多物种数字化提供范式

Antscan 项目目前覆盖了212个属、792种蚂蚁。研究团队将其定位为未来数字化工作的蓝图，认为相关方法不仅适用于蚂蚁，也可推广至其他类群。

Economo 指出，这项研究的意义超出蚂蚁本身。当标本实现数字化后，可以构建生物“图书馆”，从而简化其在科学实验室、课堂以及影视制作等不同场景中的使用。

据介绍，该研究以“全球蚂蚁生物多样性的高通量表型组学”为题发表在《自然方法》期刊上，作者为 J. Katzke 等（doi: 10.1038/s41592-026-03005-0）。