生物多样性丧失是全球三大环境危机之一。昆虫，作为一个极其庞大且多样化的生物群体，几乎占据各种类型栖息地，在生态系统中扮演着至关重要的角色。“SITE-100”国际大科学计划，是由中国科学院动物研究所白明研究员与英国自然博物馆Alfried Vogler 教授联合发起的全球昆虫多样性监测计划。通过全球构建100个以上标准样地和标准化分析流程，从物种多样性、遗传多样性和形态多样性三个维度揭示全球昆虫多样性格局和形成机制。SITE-100样地使用了三种被动式监测装置：罐诱、马氏网和飞行阻隔器。飞行阻隔器是一种新兴且有效的昆虫监测工具，其原理是飞行中的昆虫在撞击透明板后落入装有保存溶液的收集槽中[图1]，通过定期收集收集槽中的昆虫，可以对该地区昆虫的时空变化规律、分布格局与进化机制进行研究。然而很多时候，水分会侵入这种装置，导致昆虫样本DNA降解和损坏，在多雨地区尤为严重[图2]。之前为了克服这个问题，大多是采用提高采样频率（如每1-2天收样一次）和多次更换纯酒精等方法。即便如此，昆虫DNA仍然无法获得长期高质量保存，这对昆虫多样性监测、分子生物检测和其他基于DNA技术的研究是一项巨大的挑战。

2023年9月18日发表于《Methods in Ecology and Evolution》期刊上的一项研究中，中国科学院动物研究所、首尔大学（韩国）、帝国理工大学和自然历史博物馆（英国）等单位的研究人员共同开发了一种3D打印的可高质量保存DNA等昆虫野外监测装置，命名为"WET"（Water Exclusion Trap）。该装置可以阻止水分进入和保存溶液蒸发，因此WET中的保存溶液不会发生稀释，可以最大程度的保留DNA。

WET装置将收集装置设为双层瓶，内瓶上方放置筛网，可以让雨水和露珠滴下，而被困的昆虫则在筛网上移动，最终掉入套瓶的保存溶液中[图3，4]。该装置不仅可以阻止水分和花瓣、树叶等杂质的进入，还可以阻止体型较大的昆虫进入，从而避免大型昆虫体液析出所造成的保存溶液稀释。与常规采集装置相比，WET所收获的昆虫标本完整性更好，且具有更高的DNA质量[图5]。由于WET结构复杂，本研究将WET的3D打印模型也免费分享出来，读者可以自行下载、编辑和3D打印。

WET解决了昆虫野外监测装置面临的一个关键问题，即水分渗透导致DNA降解。在基于样地进行长期监测以探索昆虫多样性格局和形成机制的“SITE-100”项目中，WET的应用具有深远的意义。在降雨较多的地区，如热带雨林，频繁的降雨常常导致采集装置内的昆虫样本的DNA严重降解，阻碍了对昆虫及其尚未揭示的遗传特性的探索，WET也可能成为这个宏大科学问题解决的突破点。同时，研究团队还正在更新其他被动式野外监测装置，这些都为“下一代分类学”的内涵形成和路径探索提供保证，并为昆虫多样性监测的定量化、智能化、可重复性、长期监测提供新的解决方案，从而推动我国环境、环保、农林、海关等行业的创新发展，以及有效支撑“美丽中国”的实施。

该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院PIFI计划、韩国教育部等项目的资助。中国科学院动物研究所博士后Seunghyun Lee（李升炫）为第一作者，中国科学院动物研究所白明研究员和首尔大学Seunghwan Lee教授为通讯作者，英国自然历史博物馆Alfried Vogler教授、德国斯图加特自然博物馆Michael Orr博士也参与了该研究。

文章链接： https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.14205