雁归来

简介

　　近日，农业农村部、水利部、应急管理部、中国气象局联合下发通知，要求各地立足加强组织领导，落实工作责任，分区分类指导，细化实化措施，确保夏播作物种足种满，奠定秋粮和全年粮食丰收基础。

人工智能奏响生态保护交响曲

当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾，一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”，人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。与此同时，数千公里外的卫星遥感系统通过热成像捕捉到东南亚某片棕榈油种植园的林地边界异动。数据上传至云端后，自动生成的警报被推送至当地巡护队的手持终端。这一由AI编织的生态防护网络，正以超越人类感知的速度与精度，重构全球生态环境保护的技术版图。

多场景落地：AI生态监测的精准化实践

雨林哨兵。在秘鲁玛努国家公园，护林员轻轻擦拭着树杈上的“雨林话筒”——一部改装的旧手机，其搭载的降噪麦克风正收录着金刚鹦鹉的鸣叫与溪流的潺潺声。这是由华为与“雨林联接”合作开发的包括采集设备、存储服务、智能分析的创新声学实时监测平台，可以实时采集森林声环境，并用AI模型识别链锯声、发动机声、枪声等人类威胁信号。当系统发出非法伐木或偷猎的报警时，快速部署巡护队就会赶来开展执法行动。

热带雨林被称为“地球之肺”，仅占地球表面的6%，却养育了全球一半以上的动物和植物，是地球生态系统的重要组成部分。这套智能声学系统也用于监测鸟类与其他生物声学指标，将热带雨林变成一个会说话的生态监测站，为生态学研究与热带雨林的物种多样性保护提供了珍贵数据。

海洋巡警。在浩瀚的印度洋公海，巡逻艇的雷达屏幕上监测到拖网渔船诡异的行迹，这是全球渔业观察系统发出的提示。这个由国际海洋环保组织“Oceana”、应用卫星资料保护环境的科技公司SkyTruth联手谷歌开发的监测网络，如今已成为一个向监管方与公众开放的全球渔业活动的可视化平台。它如同海洋中的“声呐系统”，用长短时记忆网络分析6万余艘渔船的历史航迹，建立起包含船舶自动识别系统(AIS)关闭、航迹异常、在禁捕区作业等18种异常行为的“数字指纹库”，揭示大型工业渔业的扩张与热点违规行为，提升渔业活动的透明度，也让偷猎者无处遁形。

鸟语翻译官。清晨鸟儿发出清脆的鸣叫声，或欢快或婉转，或高亢或柔和，可惜人们听不懂。美国康奈尔鸟类学实验室和德国开姆尼茨工业大学合作开发的“BirdNET”，利用AI机器学习技术对鸟鸣声进行分类识别，分析鸟鸣特征，如同构建了一部鸟类的“声音字典”，目前已经可以识别超过3000个物种，未来还将不断补充更新。该系统可以在大尺度上监测鸟类多样性与迁徙时空模式，还揭示出光污染影响鸟类夜间活动等生态学新发现。该平台也成为专家和公众监测研究和保护鸟类的桥梁。最新推出的移动端应用程序已吸引全球50万鸟类爱好者参与数据采集，以此加深对候鸟迁徙路线的认知。

野性档案员。在南非克鲁格国家公园，生态学家放大系统中的一张照片，AI算法便精准识别出画面中花豹的独特斑点图案。这个由非营利组织“WildMe”开发的影像与个体识别系统“Wildbook”，针对海量的人工数据源照片，采用深度学习中的特征点检测技术进行自动化识别，为野生动物建立“数字身份证”。这项技术早期用于鲸鲨追踪和迁徙路径研究，现在已经开源，大幅提升了种群监测效率，为野生动物种群估算与迁徙研究提供有力支持。同时也促进志愿者与科研界的全球协作，为濒危物种保护决策提供量化证据。

跨界协作：AI驱动的多元保护共同体

AI技术在生态环境保护领域的发展，让数据不断融合，让多元信息彼此印证。公开卫星影像、AIS、声学与影像传感器、云端计算与开源深度学习库共同构成了“可复用”的工具箱。业界形象将其比喻为“即插即用的乐高套装”，因为我们不再需要发明轮子，而是仅需学会把轮子和不同零件组装成最快的车。例如，当巴西环保部门计划建立亚马孙监测网络时，无需从头开发，谷歌地球引擎便能提供卫星影像处理模块和“TensorFlow”开源框架支持物种识别模型训练，微软AI for Earth项目则可以提供云端算力支持。这种模块化设计让发展中国家的环保机构也能拥有世界级的技术能力。

AI技术的迅猛发展不局限于实验室，而是迅速走向现实部署。前文提到的基于声学的链锯/枪声实时检测、基于卫星与AI的非法渔业追踪，以及基于深度学习的物种识别与个体识别等技术，都已在多个国家和保护区实现持续运行并产生执法或科研价值。这种从科研到应用的闪电式转换，得益于“敏捷开发”模式，能够让非政府组织提前介入技术研发阶段。例如，雨林护林员直接参与链锯声识别模型的优化，指出算法常将啄木鸟的敲击声误判为伐木声，这一反馈使模型准确率大大改善。康奈尔实验室的“BirdNET”项目更是开创了“公民科学+AI”的新模式，业余观鸟者的录音既用于模型训练，又产生实时监测数据，形成良性循环。

单一数据源(如单一卫星)往往不足以区分合法或非法活动，越来越多项目采用多源融合(光学影像+雷达+AIS+社区上报+机器学习模型)的方式提高精度并降低误报。这种“数据拼图”策略正在成为行业标配。例如“全球渔业观察”同时分析AIS数据、卫星影像和渔船销售记录，用三重证据链锁定非法捕捞，全球森林观察系统则将遥感数据与社区巡逻日志交叉验证，如同经验丰富的侦探综合多方线索，AI模型在多源数据的碰撞中，逐渐逼近生态破坏的真相。

AI模型输出的信息只有及时转化为生态环境执法或保护行动才有意义，政府、企业、非政府组织、专家、当地居民等多元主体合作是至关重要的。例如，华为与“雨林联接”的合作就具有很好的示范意义，科技公司提供硬件研发能力，环保组织掌握生态需求，当地社区负责设备维护，三方在雨林中建立的不仅是监测网络，更是可持续的生态保护网络。

迷雾与荆棘：AI生态应用的挑战

AI技术不断迭代升级，在生态环保领域的应用越来越广泛，但也面临一些挑战或局限性。一是卫星、声学、AIS数据各有盲点。例如，卫星遥感在多云地区的监测能力下降50%，AIS信号可以人为关闭或通过廉价设备伪造，声学传感器也可能因风雨噪声产生误报。如果巡逻艇空驶几百海里找到的只是海豚群而非违法捕捞的渔船，执法队赶到现场发现是正常的森林更新作业，这种“AI误判误诊”不仅浪费资源，更可能让决策者失去对新技术的信任。

二是AI技术部署需要不断更新、长期维护，这都需要资金与本地技术能力。许多生物多样性热点国家自身资源有限，虽有国际资助，但长期可持续性仍是挑战。据估计，全球生物多样性最丰富的前20个国家中，85%缺乏AI技术运维能力。例如刚果盆地拥有全球第二大热带雨林，但缺乏资金和技术人才，即使收到国际组织捐赠的设备，也常因电力短缺、网络中断而瘫痪。

三是先进的偷猎预警系统发出警报后，执法机构能否对警报做出及时有效的响应，对很多边远地区是巨大的考验。预警与行动之间链条的断裂，如同火灾预警系统发出警报，却没有消防车或者消防栓里没有水，后果可想而知。全球森林观察系统数据显示，在缺乏快速响应能力或执法授权的地区，AI警报的实际干预成功率很低，这暴露出技术之外的制度性瓶颈。

四是支撑AI运行的数据中心正在成为巨大的新碳排放源。根据IEA最新的《能源与AI》报告，自2017年以来，不断扩张中的数据中心用电量平均每年增长约12%。到2030年，约十分之一的用电需求增长将由数据中心造成。2024年全球AI运算的耗电量已相当于3个瑞士的年用电量。某大型鸟类识别模型在训练过程中的碳排放相当于150辆汽车的年排放量。换言之，当我们用AI守护地球时，却可能在另一个维度伤害它，“绿色技术的黑色悖论”正成为生态保护领域的新课题。

向光而行：AI护绿的未来图谱

未来AI技术要更好造福人类和保护生态环境，不仅需要技术创新，还要在坚持“技术向善”的原则下探索制度创新。2022年10月欧盟委员会通过《数字服务法案》，为用户的在线权利提供了强有力的保护，并将数字平台置于新的透明度和问责框架之下，成为全球首个数字服务监管的“工具箱”。未来各成员国可以将本地数据加密上传至分布式云端，让AI模型在不接触原始数据的情况下进行分析，如同医生通过透视片而非直接接触病人来诊断。这种架构既保护了主权与隐私，又实现了跨区域协同。

边缘计算采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，将计算和数据存储放在网络的边缘(即设备或终端本身)，就近提供网络服务，让计算扎根于生态现场。相比集中式的云计算，边缘计算不仅可以减少数据传输的时间和延迟，降低能量消耗，还提高了网络可靠性，有助于解决偏远地区的网络与算力瓶颈。例如，应用边缘计算技术，一些部署在树上的小型服务器，能就地完成80%的声学数据预处理，仅将关键警报传回云端，使数据传输量和能耗均大大降低。

2021年11月，联合国教科文组织发布《人工智能伦理问题建议书》，由193个会员国一致通过，成为有史以来第一份全球人工智能伦理标准。其核心价值观包括“保护人权和尊严”，且明确将“环境和生态系统”列为政策行动领域之一，直接关联AI在生态保护中的伦理规范。AI项目应从源头就注重伦理与合规设计，在部署声学、影像等可能触及隐私的数据采集前，制定明确的伦理指南与数据保护措施。

世界自然基金会(WWF)在应用AI监测野生动物、森林和其他生态系统的健康状况方面开展了大量工作。在长期实践中，WWF积极倡导包容性保护，因为当保护工作由当地社区、政府和其他地方行动者主导时，这些工作会更加有效、更具韧性且更可持续，反之往往效果不佳，且难以持久。因此，AI技术应用于生态环境保护不是简单捐赠设备，而是必须“授人以渔”，培训本地团队，形成可持续的技术造血能力。

为了改变AI高能耗高排放的认知，碳感知计算作为数字技术与低碳发展深度融合的创新范式应运而生，其核心是通过实时监测、动态分析能源供应的碳强度，智能调整计算任务的执行策略，尽可能多用清洁能源，主动优化碳足迹，实现计算过程全生命周期的碳排放最小化。亚马逊、微软等公司的云计算已引入碳感知调度，整体能耗降低超过20%。

AI技术正以谦逊而坚定的姿态融入生态保护的万千细节，成为自然的忠诚守护者。只有积极运用AI技术，让科技之光真正照进自然的每一个褶皱，我们才能在算法与绿叶的共鸣中，奏响地球生命共同体的新乐章。(作者：陈迎，系中国社会科学院生态文明研究所研究员)

《光明日报》( 2025年12月18日 14版)