该项目由托伊斯实验室的本科生、施雷耶学者丽莎·王（Lisa Wang）最初发起。她表示，自己一直希望提升面向学生的科学传播与交流效果。由于对鸟类以及艺术在教育中的应用充满热情，她一直在寻找一种方式，帮助他人理解乃至亲身感受鸟类学研究中常见的野外工作。
“我们的研究一部分在野外开展，一部分在实验室进行，还有一部分涉及计算分析。这些工作对大多数人来说，要么难以接触，要么——特别是计算部分——显得过于抽象。”丽莎·王解释道。
她向托伊斯（Toews）提出了开发虚拟现实体验的构想，并创建了初步的鸟类三维模型，该模型随后被纳入一项国家科学基金会（NSF）资助申请中，用于开发VR程序。目前，该程序已可在游戏与社区VR平台SideQuest上免费下载。
“对于高中及以上年龄段的学生来说，这是一个极佳的教学工具。许多自然野外研究体系并不容易亲身参与，而VR可以弥补这一缺口。”托伊斯表示。
该项目命名为“VRmivora”，其名称借鉴了蓝翅虫森莺（Vermivora cyanoptera）的属名。这是一种色彩鲜艳的鸣禽，翅膀呈蓝色，身体为黄色。托伊斯的研究重点包括金翅虫森莺与蓝翅虫森莺，关注它们之间的杂交现象及遗传交流。杂交后代可能呈现不同的颜色与斑纹组合，而影响这些特征的基因或饮食因素正是团队研究的核心。
为探究这一问题，托伊斯团队从虫森莺的粪便样本中提取DNA以分析其食性。然而，收集这些样本首先需要接触野生的虫森莺。遗憾的是，这类候鸟通常在五月中旬抵达宾夕法尼亚州，此时学生要么忙于期末考试，要么已离校，因此极少有机会参与实地研究。
“这正是VRmivora发挥作用的时机，”托伊斯说。“它虽不能替代真实的野外工作，却是一种高度近似的体验。当我向学生介绍鸟类环志或使用雾网捕鸟时，他们往往缺乏直观的理解。这个项目正好填补了科学研究中这一不易触及的环节。”
托伊斯进一步说明，通过构建包含树木、草地、森林与鸟类的户外虚拟环境，该VR体验让学生得以与鸟类及实验室设备进行细节丰富的互动。
“在虚拟现实中，你可以犯一些现实中不愿犯的错误，也可以体验一些实际难以操作的过程，”托伊斯说。“我最喜欢的部分，是你可以亲手捧起一只鸟，拉到眼前仔细观察其身体的各个部位——这在实际野外工作中几乎是不可行的。”
在VR体验中，学生可以走近停歇在低枝上的虫森莺，聆听其鸣唱，近距离观察并采集样本，还能与虚拟野外指导手册进行比对。模拟环节还包括一段360度全景视频，展示托伊斯团队在现实中如何布设雾网、测量并标记虫森莺。随后，学生将进入虚拟实验室，按照步骤分析样本，例如提取并处理遗传物质。
该沉浸式体验中心的开发，由XR首席程序员巴特·马斯特斯（Bart Masters）与3D建模师亚历克斯·法特米（Alex Fatemi）共同完成，他们为纯种虫森莺及其杂交后代创建了精细的虚拟模型。丽莎·王基于高中时所学的三维动画技能，并通过大量尝试与调整，完成了初版的鸟类模型构建。
托伊斯已将这一VR体验纳入其开设的“BIOL445：分子生态学”课程。学生在指导下通过模拟操作，从遗传学视角探究进化过程。此外，托伊斯还计划在即将到来的春季“DNA日”活动中展示VRmivora。该活动由国家人类基因组研究所组织，旨在向高中生普及DNA与遗传学知识，推动科学教育大众化。
“我希望教师们——我的同行们——能看到VR技术所蕴含的可能性，从而激发生物学、生态学与进化生物学领域更多的创新灵感，”托伊斯说。“这是一种将研究体验带给学生的新途径。它虽不能完全替代实地机会，却能为那些无法接触或难以参与野外研究的学生提供重要的补充。”
在宾夕法尼亚州立大学，研究人员始终致力于解决那些影响本州、全国乃至全球民众健康、安全与生活质量的真实问题。
数十年来，联邦政府对科研的持续支持推动了创新，使我们的国家更加安全、产业更具竞争力、经济更富韧性。然而近期的联邦资金削减，正威胁着这一来之不易的进展。
