當(dāng)科考隊(duì)員在青藏高原上對(duì)一株野花輕輕一拍，幾秒內(nèi)便能識(shí)別物種、記錄坐標(biāo)、上傳云端時(shí)，一場青藏高原的綜合科考范式改革正掠過蒼茫的草甸與冰峰。從“紙筆采集”到“AI全息解讀”，從跋涉千里的“緣分科考”，到網(wǎng)格化篩查的精準(zhǔn)洞察，不久的將來，普通旅行者也有望通過一款“e科考”APP成為“編外科考隊(duì)員”，而這一切，都只是青藏高原邁向“智慧保護(hù)時(shí)代”的起點(diǎn)。
在這片平均海拔超過4000米的青藏高原上，一群身著沖鋒衣、腳踏登山靴的科考隊(duì)員正在進(jìn)行第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究，勘測記錄生命詩篇。
只見他們手持輕便的智能終端設(shè)備，鏡頭緩緩對(duì)準(zhǔn)一株半掩在草叢中的紫色小花。隨著“咔嚓”一聲輕響，“e科考”APP屏幕上瞬間顯示出該植物的物種名稱、地理坐標(biāo)、海拔高度、采集時(shí)間、分布地點(diǎn)等詳細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)。僅僅幾秒鐘后，這些珍貴的第一手資料便通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)上傳并存儲(chǔ)至云端數(shù)據(jù)庫，成為國家科研資料的重要組成部分。
“我們正在經(jīng)歷一場科考范式的根本性變革。過去依靠紙筆記錄、標(biāo)本采集的傳統(tǒng)方式，正被數(shù)字化、智能化技術(shù)所取代。”中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員孫航說。“第一次青藏高原綜合科學(xué)考察重在‘摸清家底、填補(bǔ)空白’，而第二次科考則依托自主研發(fā)的‘e科考’系統(tǒng)，融合無人機(jī)、智能感知與實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)，推動(dòng)科考方式實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)調(diào)查向數(shù)字化、網(wǎng)格化、智能化的整體轉(zhuǎn)型。”
這一轉(zhuǎn)型具體體現(xiàn)在三個(gè)方面：數(shù)字化、網(wǎng)格化以及智能化。數(shù)字化就是給大自然辦“數(shù)字身份證”，每份在青藏高原采集的標(biāo)本與照片，都實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)GPS定位、海拔、分布等多維參數(shù)，共同構(gòu)建起一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的青藏高原生物“全息數(shù)據(jù)庫”。在此基礎(chǔ)上，網(wǎng)格化調(diào)查取代了過去“哪里方便去哪里”的隨機(jī)采樣，科考隊(duì)員按預(yù)設(shè)網(wǎng)格系統(tǒng)推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物多樣性的“系統(tǒng)篩查”與精細(xì)摸底。
除此以外，還有智能化的深度參與—AI化身為科考的“超級(jí)助手”，孫航院士說，未來通過圖像識(shí)別與深度學(xué)習(xí)，物種鑒定將從過去的小時(shí)級(jí)縮短至秒級(jí)，甚至能夠預(yù)測物種分布規(guī)律與資源價(jià)值，從而為生態(tài)保護(hù)裝上精準(zhǔn)的“導(dǎo)航系統(tǒng)”。
“我們從沒有像今天這樣，對(duì)青藏高原的生物多樣性有如此全新而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。”孫航感慨道。第二次青藏科考開展以來，已發(fā)表新物種超過3000個(gè)，其中包括動(dòng)物205種、植物388種。他特別以墨脫四照花為例：“它果實(shí)碩大、香味濃郁，是極具開發(fā)潛力的水果資源。”這些發(fā)現(xiàn)不僅刷新了人類對(duì)高原生物多樣性的認(rèn)知，更構(gòu)建起一個(gè)蘊(yùn)藏獨(dú)特基因的寶庫，為未來農(nóng)作物改良與新藥研發(fā)提供了關(guān)鍵素材。
“青藏高原的物種，蘊(yùn)藏著對(duì)抗極端環(huán)境的遺傳密碼——抗寒、抗旱、抗病。”孫航進(jìn)一步介紹，“借助基因組技術(shù)與智能育種，過去需要數(shù)十年才能培育出的新品種，如今可能縮短至幾年。”
而真正讓這些資源“活起來”的，是正在發(fā)生的科考范式革命。這場技術(shù)驅(qū)動(dòng)的變革，正逐漸打破專業(yè)壁壘，走向開放與共享。當(dāng)被問及普通人能否參與時(shí)，孫航表示，團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)公眾版“e科考”APP，未來每一位高原旅行者都能通過拍照上傳參與物種監(jiān)測，成為“編外”科考隊(duì)員。與此同時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)正持續(xù)推進(jìn)“e科考”智慧科考系統(tǒng)的專業(yè)版、公眾版和教育版三大版本建設(shè)。預(yù)計(jì)到2035年，AI將在物種識(shí)別、資源評(píng)估與保護(hù)決策等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)深度融合，青藏高原生物多樣性保護(hù)將全面步入“智慧時(shí)代”。
然而，技術(shù)跑得越快，越需要人跟上它的節(jié)奏。孫航坦言：“科考范式改革中最大的難點(diǎn)不在于技術(shù)本身，而在于人才隊(duì)伍的培養(yǎng)。我們急需既懂生物學(xué)、又掌握數(shù)字技術(shù)的復(fù)合型人才。”為此，團(tuán)隊(duì)正通過系統(tǒng)培訓(xùn)與實(shí)踐鍛煉，推動(dòng)科考人員從傳統(tǒng)的“標(biāo)本采集者”向能駕馭數(shù)據(jù)的“科學(xué)解讀者”轉(zhuǎn)型。
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