Alicia Alo?si

我們每天花大量時間在網絡上,上傳視頻照片,瀏覽他人發布的內容,搜索資料……但你也許想象不到,這些日常活動竟能推動科學發展!
近十多年來,科研人員開始在網絡上觀察地球。他們收集整理網友上傳的信息,以及各個搜索引擎提供的數據,來研究環境。這門新興學科叫“網絡生態學”。科研人員運用的工具和普通網民無異。以“Google搜索趨勢”為例,它能統計網友搜索過的問題,只要輸入關鍵字,比如“燕子”,“Google搜索趨勢”就能提供某一時間段對該詞搜索的曲線圖,并定位每一次搜索的地理位置。
在生態學家弗蘭克·庫爾尚看來:“如果某一時期內對某些生物的搜索量顯著增加,一般是有原因的。比如,燕子遷徙時期,人們較容易看見它們,因此網絡上對燕子的搜索就比平時多。根據網友上傳的圖片和信息,我們可以追蹤燕子的活動軌跡,了解這些年來它們的遷徙過程是否受到影響。”
而通過“Google地球”軟件,生態學家能夠觀察每條街道、每塊田地,甚至是地球上最不起眼的角落。一家美國生態系統保護研究所的研究人員就利用“Google地球”沿著某條河搜尋了100多千米,編錄出當地所有入侵植物的物種名錄。若干名南非科學家則運用“Google圖片”搜索匯總的網絡圖片,梳理出美國熊科動物的皮毛顏色與其生存區域之間的聯系。為完成這項工作,南非這支團隊還研發了新的軟件。“這個軟件能根據我們的需要,用不同語言發起搜索,然后刪除重疊部分。”簡言之,先收集數據,再提取有效信息。雖然這項工作非常枯燥,但生態學家已經習慣于處理堆積如山的數據。
當然,論處理數據能力,人工智能(AI)比人類強大得多。近年來,科學家越來越多地運用具備自主學習能力的AI輔助研究。以最近一項研究為例:科學家給一個AI軟件提供了大量珊瑚圖片,圖中的珊瑚健康狀態有好有壞。AI通過大量學習,最終做到能根據任意一張圖片評估出珊瑚的健康狀態。在這個AI軟件的幫助下,研究人員可以更加快速判斷哪片海域的珊瑚正面臨威脅,以便及時“搶救”。
有了網絡生態學,研究人員坐在電腦前便能快速收集數據。即使沒動用AI,熊的項目也僅用3周就完成了,而20世紀80年代實地開展的類似動物研究項目,耗時3年!當然,網絡上的數據收集不能完全替代實地考察。比如,想了解歐洲林貓的生存區域,僅依靠網友提供的照片遠遠不夠。因為這種野貓往往避開人群活動,只有這個領域的專家才有可能發現它們的蹤跡。其次,想要了解動物習性,必須花足夠的時間進行實地探究。
目前,網絡生態學幫助科學家發現了多個新物種,包括一種真菌、一種花,以及若干昆蟲等。
(摘自《新發現》2020年第12期,Aine圖)