一“網(wǎng)”打盡大自然

Alicia Alo?si

我們每天花大量時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)上，上傳視頻照片，瀏覽他人發(fā)布的內(nèi)容，搜索資料……但你也許想象不到，這些日常活動(dòng)竟能推動(dòng)科學(xué)發(fā)展！

近十多年來，科研人員開始在網(wǎng)絡(luò)上觀察地球。他們收集整理網(wǎng)友上傳的信息，以及各個(gè)搜索引擎提供的數(shù)據(jù)，來研究環(huán)境。這門新興學(xué)科叫“網(wǎng)絡(luò)生態(tài)學(xué)”。科研人員運(yùn)用的工具和普通網(wǎng)民無異。以“Google搜索趨勢(shì)”為例，它能統(tǒng)計(jì)網(wǎng)友搜索過的問題，只要輸入關(guān)鍵字，比如“燕子”，“Google搜索趨勢(shì)”就能提供某一時(shí)間段對(duì)該詞搜索的曲線圖，并定位每一次搜索的地理位置。

在生態(tài)學(xué)家弗蘭克·庫爾尚看來：“如果某一時(shí)期內(nèi)對(duì)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(shí)期，人們較容易看見它們，因此網(wǎng)絡(luò)上對(duì)燕子的搜索就比平時(shí)多。根據(jù)網(wǎng)友上傳的圖片和信息，我們可以追蹤燕子的活動(dòng)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(tài)學(xué)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(tài)系統(tǒng)保護(hù)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(dāng)?shù)厮腥肭种参锏奈锓N名錄。若干名南非科學(xué)家則運(yùn)用“Google圖片”搜索匯總的網(wǎng)絡(luò)圖片，梳理出美國熊科動(dòng)物的皮毛顏色與其生存區(qū)域之間的聯(lián)系。為完成這項(xiàng)工作，南非這支團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了新的軟件。“這個(gè)軟件能根據(jù)我們的需要，用不同語言發(fā)起搜索，然后刪除重疊部分。”簡(jiǎn)言之，先收集數(shù)據(jù)，再提取有效信息。雖然這項(xiàng)工作非常枯燥，但生態(tài)學(xué)家已經(jīng)習(xí)慣于處理堆積如山的數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，論處理數(shù)據(jù)能力，人工智能（AI）比人類強(qiáng)大得多。近年來，科學(xué)家越來越多地運(yùn)用具備自主學(xué)習(xí)能力的AI輔助研究。以最近一項(xiàng)研究為例：科學(xué)家給一個(gè)AI軟件提供了大量珊瑚圖片，圖中的珊瑚健康狀態(tài)有好有壞。AI通過大量學(xué)習(xí)，最終做到能根據(jù)任意一張圖片評(píng)估出珊瑚的健康狀態(tài)。在這個(gè)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(shí)“搶救”。

有了網(wǎng)絡(luò)生態(tài)學(xué)，研究人員坐在電腦前便能快速收集數(shù)據(jù)。即使沒動(dòng)用AI，熊的項(xiàng)目也僅用3周就完成了，而20世紀(jì)80年代實(shí)地開展的類似動(dòng)物研究項(xiàng)目，耗時(shí)3年！當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)收集不能完全替代實(shí)地考察。比如，想了解歐洲林貓的生存區(qū)域，僅依靠網(wǎng)友提供的照片遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)檫@種野貓往往避開人群活動(dòng)，只有這個(gè)領(lǐng)域的專家才有可能發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。其次，想要了解動(dòng)物習(xí)性，必須花足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)地探究。

目前，網(wǎng)絡(luò)生態(tài)學(xué)幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了多個(gè)新物種，包括一種真菌、一種花，以及若干昆蟲等。

（摘自《新發(fā)現(xiàn)》2020年第12期，Aine圖）