藏在野外的魔法盒：当下前沿的生物多样性保护技术
上个月跟着所里的朋友去浙西山区跑了一趟样线，刷新了我对生物多样性保护的认知。以前总觉得这事儿就是扛着相机拍鸟，蹲在林子数树，全靠人工死磕。这次去看到的东西，差点惊掉我下巴。
野外山地生物多样性保护AI红外相机
去年清华团队发布的针对西南极小种群野生动物的识别模型，准确率已经摸到了98%，比刚入行两三年的研究生识别准确率还高。省去人工整理数据的时间，保护区能多布几倍的相机，覆盖更多人迹罕至的区域。也不是说全无毛病，有时候风晃树影、草动云遮，AI也会把树干误认成黑熊，闹过不少虚惊一场的笑话。不过话说回来，能省下90%的人工，这点小错误根本不算事，后期人工复核一下就好。除了图像识别，现在声纹AI也用的越来越多，在林子里布个声纹监测器，就能通过鸟叫、蛙鸣甚至虫鸣统计区域内的物种数量，哪怕动物躲在密林里不出来，也逃不过AI的“耳朵”。
淡水流域生物多样性环境DNA采样实验
之前听长江水生所的朋友说，早年找中华鲟的野生种群，开着科考船在江面上跑几个月，撒网、声呐扫描，累得人仰马翻，也捞不到几个有效样本，统计出来的数量误差大的离谱。现在呢？沿江每隔几公里取一瓶江水，回去提取环境DNA，不仅能确定这片水域有没有野生中华鲟，还能大致估算出种群数量，效率比原来高了几十倍。2022年鄱阳湖的全流域生物调查，就是靠环境DNA技术，发现了3个已经被认为在区域灭绝的野生鲤科鱼类种群，震惊了整个国内水生生物学界。
这几年测序成本降得飞快，宏条形码技术一次能测出上百个物种，样本检测成本比十年前降了90%还多，原来一个样本要大几百，现在几十块钱就能搞定，哪怕是县级的小型生物多样性调查都用得起。当然也有坑，比如水流会把上游物种的DNA冲到下游，容易造成误判，高温天气DNA容易降解，运输样本还要保温，挺麻烦。不过现在已经有团队在做现场快速检测的试剂盒，再过个三五年，说不定野外取完样当场就能出结果，不用扛着一箱冰块往实验室跑了。
原生境修复：不是种树种草这么简单
很多人对生物多样性保护的印象，就是“多种树就完了”，其实现在的原生境修复技术，早就不是随便种几棵速生树应付事了。以前矿山修复、退耕地修复，就是推平土地，撒上草种种上速生杨，看起来绿油油一片，其实整个群落就一两个物种，根本养活不了其他野生动植物，过个三五年土壤退化，树都活不全。
现在主流的修复思路，是重建完整的原生群落。比如现在常用的“土壤种子库转移法”，要修复废弃矿山，先找周边没被破坏的原生林，挖取表层10厘米的腐殖土，这些土里不光有原生植物的种子，还有对应植物共生的菌根真菌、微生物，直接铺到整理好的矿山场地上，不用人工买树苗移栽，过个两三年，自己就能长出完整的原生植物群落。云南去年做完的一个矿山修复项目，用这个方法，三年就长出了有滇金丝猴采食树种的原生林，树木存活率比人工移栽高了70%，成本反而降了三分之一。
现在还有更超前的气候适应性修复技术，选修复物种的时候，不光看现在这个区域原生有什么，还要预判五十年后区域温度上升、降水变化，选能适应未来气候的物种，避免现在种活了，几十年后气候变了全枯死，白忙活一场。
我其实挺感慨的，十几年前读生态的时候，出去做调查全靠一双脚、一个放大镜，回宿舍自己整理标本数数据，那时候谁能想到，现在保护生物多样性，已经用上了AI、基因测序这些听起来就很高端的技术。
当然，技术再好，也代替不了人对自然的敬畏。前几天刷到一个老保护区站长的朋友圈，他说现在一半工作靠AI出数据，一半时间还是得自己钻林子，摸一摸树皮，听一听鸟叫，踩一踩泥土，这些感受，机器替不了。
技术给我们开了一扇保护生物多样性的新门，能不能守住这万类霜天竞自由的生机，还是得看我们每一个人，愿意不愿意多走一步，多护一分。
原来AI早就蹲在林子里帮我们数物种了
说实话，十年前做生态调查，最头疼的就是红外相机的数据处理。一个中型保护区，布上百台相机，一年拍几十万张照片，三四个年轻研究员窝在办公室翻大半年，等统计结果出来，当年的种群动态调查都过了提交期。现在完全不一样了。端侧AI识别技术已经装到了野外的红外相机里，拍出来的照片当场就能识别出物种，标记数量，遇到陌生物种或者异常活动（比如偷猎者、违规进山的机械），直接发预警给保护区管理站。野外山地生物多样性保护AI红外相机
去年清华团队发布的针对西南极小种群野生动物的识别模型，准确率已经摸到了98%，比刚入行两三年的研究生识别准确率还高。省去人工整理数据的时间，保护区能多布几倍的相机，覆盖更多人迹罕至的区域。也不是说全无毛病，有时候风晃树影、草动云遮，AI也会把树干误认成黑熊，闹过不少虚惊一场的笑话。不过话说回来，能省下90%的人工，这点小错误根本不算事，后期人工复核一下就好。除了图像识别，现在声纹AI也用的越来越多，在林子里布个声纹监测器，就能通过鸟叫、蛙鸣甚至虫鸣统计区域内的物种数量，哪怕动物躲在密林里不出来，也逃不过AI的“耳朵”。
环境DNA：让躲猫猫的物种自己留下“身份证”
我第一次听到环境DNA技术的时候，觉得这简直是黑科技。什么原理？说白了就是任何生物在环境里活动，都会掉皮屑、排粪便、留下毛发或者唾液残渣，这些碎屑里带的DNA，就是物种留在野外的身份证。现在只要取一瓶水、挖一勺泥，就能提取出这些DNA，用测序技术测出这片区域到底有多少物种，哪怕你从头到尾没亲眼见过它。淡水流域生物多样性环境DNA采样实验
之前听长江水生所的朋友说，早年找中华鲟的野生种群，开着科考船在江面上跑几个月，撒网、声呐扫描，累得人仰马翻，也捞不到几个有效样本，统计出来的数量误差大的离谱。现在呢？沿江每隔几公里取一瓶江水，回去提取环境DNA，不仅能确定这片水域有没有野生中华鲟，还能大致估算出种群数量，效率比原来高了几十倍。2022年鄱阳湖的全流域生物调查，就是靠环境DNA技术，发现了3个已经被认为在区域灭绝的野生鲤科鱼类种群，震惊了整个国内水生生物学界。
这几年测序成本降得飞快，宏条形码技术一次能测出上百个物种，样本检测成本比十年前降了90%还多，原来一个样本要大几百，现在几十块钱就能搞定，哪怕是县级的小型生物多样性调查都用得起。当然也有坑，比如水流会把上游物种的DNA冲到下游，容易造成误判，高温天气DNA容易降解，运输样本还要保温，挺麻烦。不过现在已经有团队在做现场快速检测的试剂盒，再过个三五年，说不定野外取完样当场就能出结果，不用扛着一箱冰块往实验室跑了。
原生境修复：不是种树种草这么简单
原生境修复：不是种树种草这么简单
很多人对生物多样性保护的印象，就是“多种树就完了”，其实现在的原生境修复技术，早就不是随便种几棵速生树应付事了。以前矿山修复、退耕地修复，就是推平土地，撒上草种种上速生杨，看起来绿油油一片，其实整个群落就一两个物种，根本养活不了其他野生动植物，过个三五年土壤退化，树都活不全。
现在主流的修复思路，是重建完整的原生群落。比如现在常用的“土壤种子库转移法”，要修复废弃矿山，先找周边没被破坏的原生林，挖取表层10厘米的腐殖土，这些土里不光有原生植物的种子，还有对应植物共生的菌根真菌、微生物，直接铺到整理好的矿山场地上，不用人工买树苗移栽，过个两三年，自己就能长出完整的原生植物群落。云南去年做完的一个矿山修复项目，用这个方法，三年就长出了有滇金丝猴采食树种的原生林，树木存活率比人工移栽高了70%，成本反而降了三分之一。
现在还有更超前的气候适应性修复技术，选修复物种的时候，不光看现在这个区域原生有什么，还要预判五十年后区域温度上升、降水变化，选能适应未来气候的物种，避免现在种活了，几十年后气候变了全枯死，白忙活一场。
我其实挺感慨的，十几年前读生态的时候，出去做调查全靠一双脚、一个放大镜，回宿舍自己整理标本数数据，那时候谁能想到，现在保护生物多样性，已经用上了AI、基因测序这些听起来就很高端的技术。
当然，技术再好，也代替不了人对自然的敬畏。前几天刷到一个老保护区站长的朋友圈，他说现在一半工作靠AI出数据，一半时间还是得自己钻林子，摸一摸树皮，听一听鸟叫，踩一踩泥土，这些感受，机器替不了。
技术给我们开了一扇保护生物多样性的新门，能不能守住这万类霜天竞自由的生机，还是得看我们每一个人，愿意不愿意多走一步，多护一分。