在人口密集的城市地区，传统农业面临诸多难题，如耕地稀缺、粮食物流复杂以及资源利用效率低等。随着全球人口预计到 2050 年接近 100 亿，粮食需求将激增 70%，城市化进程也在加速，城市人口占比将从 2018 年的 55% 升至 2050 年的 68%，这进一步加剧了城市粮食供应的压力。

城市昆虫养殖凭借独特优势脱颖而出。昆虫具有出色的饲料转化效率、快速的生长速度，还能以有机废物为食。这一养殖方式不仅为城市提供了替代蛋白质来源，助力解决粮食安全问题，还能将有机废物转化为有价值的生物质，实现废物管理，并且通过垂直养殖技术优化空间利用，契合城市生态系统需求，推动循环经济发展 。

例如，荷兰的 Protix 公司成功整合物联网（IoT）系统和自动化技术，大规模养殖黑水虻（Hermetia illucens），将有机废物转化为动物饲料所需的高质量蛋白质和脂肪。不过，城市昆虫养殖也面临一些挑战，像蟋蟀（Acheta domesticus）在自动化养殖环境中，因对温度和光照周期要求特殊，在能源供应不稳定的发展中国家较难维持理想生长条件，部分昆虫物种也不适合垂直养殖系统。

城市昆虫养殖与联合国可持续发展目标（SDGs）高度契合，在解决粮食安全（SDG 2）、推动负责任消费和生产（SDG 12）以及促进可持续城市发展（SDG 11）等方面发挥关键作用。此前研究多关注昆虫养殖的环境和营养益处，而本综述着重探讨物联网和机器人技术等前沿技术在城市昆虫养殖中的融合应用。

本综述采用系统的研究方法。先制定结构化的审查协议，明确研究范围，确定城市昆虫养殖相关的关键主题，规划文献筛选标准。接着，利用 Web of Science、Scopus、Google Scholar 和 PubMed 等科学数据库进行系统检索，检索词涵盖 “urban insect farming”“automation”“vertical farming”“sustainable waste management”“food security” 等关键词组合，并限定检索 2010 年至今的同行评审文章、会议论文及相关灰色文献 。筛选文献时，符合在 2010 - 至今发表、以英文撰写且聚焦城市昆虫养殖中自动化、垂直养殖和废物管理整合的文献被纳入，排除非同行评审、主要讨论传统农业方法以及与关键主题无关的文献。最后，从选定文献中提取关键信息，运用主题分析方法进行分类和综合，挖掘研究趋势、找出研究空白和未来研究方向。

传统昆虫养殖常采用笼子、箱子和简单基质托盘等基础设备在受控环境中饲养昆虫，这种方式历史悠久，成本较低，在农村或资源有限地区较为常见。然而，它存在诸多弊端。在环境控制方面，传统方法依赖人工调节温度、湿度和通风，难以精准控制，导致昆虫生长环境不稳定，影响其健康和繁殖，增加疾病爆发风险。在收获环节，传统手工采摘或使用简单工具收集昆虫的方式既耗时又容易造成昆虫损伤，效率低下，且大规模养殖时劳动力成本高昂。同时，传统养殖系统在废物管理和生物安全方面也存在不足，昆虫粪便（frass）和未食用的饲料易堆积，吸引害虫，引发卫生问题，缺乏现代生物安全措施还使养殖场易受疾病和害虫侵袭，威胁昆虫健康和生产 。因此，创新和现代化昆虫养殖技术迫在眉睫。

城市居民对食用昆虫的接受程度差异较大。在许多亚洲、非洲和拉丁美洲国家，昆虫是传统饮食的一部分，居民更愿意尝试食用昆虫；而在西方城市，由于文化观念等因素，人们对食用昆虫存在较大抵触，“恶心感” 成为主要障碍 。不过，当消费者了解到昆虫养殖的环境可持续性，如与传统畜牧业相比，昆虫养殖生态足迹小，以及昆虫富含蛋白质等营养优势时，接受度会有所提高。此外，昆虫产品的加工形式也会影响消费者的接受度，如蛋白棒、面粉或粉末等加工产品比整只昆虫更易被接受。但经济因素也不容忽视，如果昆虫产品价格过高，会降低消费者的购买意愿。为提高城市居民对食用昆虫的接受度，需要通过教育和宣传活动，改变消费者观念，同时推动昆虫养殖实现规模经济，降低生产成本，使昆虫产品更具价格竞争力。

自动化在城市昆虫养殖中发挥着核心作用。物联网传感器可实时监测温度、湿度和 CO2 等环境参数，为昆虫生长营造最佳条件，减少资源浪费 。自动化喂食系统借助物联网实现精准投喂，根据昆虫生长需求自动调整喂食计划，减少人工干预，避免过度喂食。机器人收割技术的应用大幅提高了昆虫收集效率，降低劳动力成本，还能减少人工接触，提升生物安全性。例如，?nsect 公司利用机器人高效收割黄粉虫（Tenebrio molitor），COROSECT 项目开发的机器人可精准收割蟋蟀，Beta Hatch 公司的机器人系统能优化黑水虻幼虫的收割流程 。

垂直养殖技术是城市昆虫养殖的又一关键创新。它通过多层养殖结构，充分利用垂直空间，使昆虫养殖能够在城市的屋顶、地下室和改造后的工业建筑等有限空间内开展，显著提高生产能力。同时，垂直养殖系统可精确控制环境条件，降低疾病和害虫侵袭风险，保障昆虫健康生长。像?nsect 公司的大型垂直昆虫农场和美国 Aspire Food Group 的垂直蟋蟀农场，都通过垂直养殖技术实现了高效生产，提升了产量和产品质量。

城市昆虫养殖与废物管理系统的整合是可持续发展的重要体现。黑水虻等昆虫能够高效分解有机废物，将其转化为富含蛋白质的幼虫和可作为肥料的虫粪（frass），减少垃圾填埋量，形成闭环循环经济模式 。南非的 AgriProtein 公司和西班牙的 Bioflytech 公司分别利用黑水虻处理城市和农业有机废物，生产出高价值产品，为当地农业和水产养殖业提供支持。

当前，城市昆虫养殖面临着多方面挑战。在监管方面，许多国家，尤其是非洲国家，缺乏完善的昆虫产品生产、加工和销售监管框架，不同地区的法规差异也给国际贸易和合作带来困难 。公众认知方面，部分社会对昆虫作为食物和饲料存在偏见，认为其不卫生或不可口，这需要开展广泛的教育和宣传活动，改变公众观念，提高消费者对昆虫产品的接受度。

技术和基础设施方面，尽管自动化和垂直养殖技术在发达国家取得了显著进展，但在发展中国家，电力供应不稳定限制了大规模昆虫养殖技术的应用，而且还需要开发更高效、经济的养殖系统、优化饲料配方和改进废物管理流程 。

为应对这些挑战，昆虫养殖行业的利益相关者应与政策制定者合作，制定科学合理的法规，建立行业标准和最佳实践，营造有利于行业发展的监管环境 。针对公众认知问题，要开展全面的教育和推广活动，强调昆虫养殖的可持续性、营养价值和经济潜力，采用创新的营销策略，突出昆虫产品的烹饪多样性和环境优势，提高消费者接受度 。在技术研发方面，加大对可再生能源（如太阳能）的投资，解决电力供应问题，推动学术机构、企业和技术供应商之间的合作，开展跨学科研究，综合昆虫学、食品科学、工程学和环境科学等多学科知识，为行业发展提供全面解决方案。

城市昆虫养殖为可持续农业和废物管理带来了新的希望。通过整合自动化养殖系统、垂直养殖技术和城市废物管理实践，它在解决粮食安全、资源利用和环境保护等问题上展现出巨大潜力 。一些机构和企业的实践，如 CEIF、?nsect、Protix 和 Aspire Food Group 等，已证明这些创新系统的可行性和可扩展性 。然而，要充分发挥城市昆虫养殖的潜力，还需克服监管、公众认知和技术等方面的障碍。未来，制定清晰的法规、提高公众意识、加大研究投入，将有助于优化养殖系统和废物管理流程，推动城市昆虫养殖行业发展，为构建可持续的城市粮食系统做出更大贡献。