24小時監測生態 「動物特工」穿梭林間
今年央視春晚上表演的機器狗令許多觀眾印象深刻,如今它「再就業」,進駐北京大興南海子公園。春晚同款機器狗化身生態巡林員,背上搭載魚眼鏡頭、高清攝像頭、激光雷達,精準掃描森林三維結構,還能24小時不間斷遠距離跟蹤觀察動物行為,全力替代人工調查,正以「生物觀測機器狗」和「動物特工」身分進行生態巡護與監測。
綜合新京報、北京日報報導,2026年5月22日是國際生物多樣性日。「十四五」期間,北京累計調查記錄到自然和半自然生態系統151種、各類物種7121種,基本摸清生物多樣性本底情況。這其中少不了各種「黑科技」的功勞。
5月21日,北京大興南海子公園裡舉行了一場科技含量很高的科普宣傳活動,活動當天,兩隻「生物觀測機器狗」在林地中巡邏,只見它在林間自由穿梭,時而前進,時而倒退,行走時發出「啪嗒啪嗒」的腳步聲,移動非常靈活,沒電了還能像掃地機器人那樣自動返回充電。
「『生物觀測機器狗』相當於是一個開放平台,只要儀器可以小型化,它可以背得動,就可以把很多設備集成在它身上,來幫助人完成很多不同的工作」,中國科學院區域與城市生態安全全國重點實驗室常務副主任周偉奇表示。
觀測精細 走到哪拍到哪
周偉奇說,機器狗像是一位在林下自由行走的「生態巡護員」,可以自動巡航、監測、避障,「這隻機器狗身上裝有360度全景攝像頭、單向攝像頭、激光雷達掃描儀、葉面積指數儀等設備,它不僅會走路,還可以馱著儀器在多個點位移動監測,幫助我們把過去一個點、多個點的觀測,變成更連續、更精細的移動監測」。
就比如用葉面積指數儀這個設備,可以看懂樹林的結構。葉面積指數,簡單理解就是在一平方米地面上方,樹葉加起來覆蓋多大面積,葉子愈多,說明樹冠愈茂密,遮蔭、降溫、固碳等生態功能往往也愈強。
周偉奇表示,機器狗目前主要能開展兩類任務,其一是幫助科研人員看懂森林的結構,包括森林到底有多密?能吸收多少二氧化碳?帶來多少降溫、增濕的生態效益?機器狗可以背上葉面積指數儀,在森林中自動巡航、自動避障、自動監測。目前,奧林匹克森林公園已試用生物觀測機器狗,協助科研人員了解森林生態。
相比於把儀器放在原地測,機器狗觀測森林有何優勢?周偉奇說,森林有的地方林冠很密,陽光照不下來;有的地方枝葉稀疏,地面很亮。如果只在一個點測,誤差會比較大。機器狗可以馱著儀器在很多地點移動測量,樣點多了,科研人員對森林的判斷就更準確。
生物觀測機器狗的另一項任務是用於跟蹤拍攝,堪比「動物特工」。它可以搭載視頻跟蹤系統,通過學習目標動物的影像特徵,在合適的距離進行跟蹤拍攝。比如在大型動物研究中,科研人員希望觀察動物如何活動、如何取食、如何與環境互動,但又不希望人靠得太近,打擾它們。這時候,機器狗就可以代替人,保持一定距離,持續記錄動物行為信息。
機器狗是一個開放平台,只要儀器能夠小型化,機器狗背得動,很多設備都可以集成到它身上。除了葉面積指數儀,它還可以背三維雷達、紅外溫度儀、高清相機,甚至更多傳感器。
目前這款「生物觀測機器狗」還處在研發階段,未來希望可以通過搭載不同的設備,幫助科研人員進行生物多樣性調查和監測工作,獲得更加豐富多樣、更加連續的數據和影像資料。
AI助力 基因庫守護健康
當天的活動在南海子公園舉行,麋鹿和鴻雁,是這裡的明星動物。
據北京麋鹿生態實驗中心副研究員張淵媛表示,麋鹿中心建設「神鹿一號」基因庫,為麋鹿打造一座「生命銀行」。科研人員利用超低溫技術,系統保存組織、血液、細胞等生物樣本,目前已累計保存四種鹿科動物、超過4300份遺傳材料,為應對未來種群危機提供戰略儲備。同時建立麋鹿專屬微生物菌種庫,篩選出26種有益腸道健康的益生菌,從「宿主-微生物」共生角度維護麋鹿健康。
南海子公園相關負責人楊新宇表示,鴻雁是國家二級野生保護動物,南海子公園鴻雁數量去年達到歷史巔峰,約有750隻會在深秋從公園飛向南方越冬。鴻雁是濕地鳥類,公園營造適合牠們棲息的環境,岸邊的野草、嫩芽成了牠們的美食,隨著公園環境日漸優美,鴻雁的種群數量將不斷增加。
除了機器狗,麋鹿苑的AI(人工智能)監測系統更厲害,可以24小時不間斷監測識別附近的鳥類。目前已成功監測到180多種鳥類,白尾海鵰、青頭潛鴨、黑鸛等國家重點保護鳥類悉數在冊。

