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為了解決生態(tài)危機，科學家真的，無所不用其極?！祪?nèi)心OS：用AI訓練我，你是真的狗。 
蜜蜂是自然界中最重要的傳粉生物。近年來，它們的生存受到多重威脅，不僅野生蜂群規(guī)模不斷減小，人工養(yǎng)殖蜂群也飽受傳染病和寄生蟲的侵襲。這樣下去必將遭遇生態(tài)危機。于是，蒼蠅的親戚，僅次于蜜蜂的第二大傳粉物種——花虻（食蚜蠅），進入了人們的視野。為了讓這群“中等生”達到蜜蜂的水平，科學家動用AI對它們進行培訓。最終結(jié)果，還挺棒的。蜜蜂穿梭于花叢中，在芬芳艷麗的海洋中忙碌，用獨特的舞蹈向同伴傳遞花田的信息。據(jù)統(tǒng)計，這些神奇的小精靈為了收集花蜜，每天離開蜂巢約15次，每次造訪約100朵花[1]。在花海中頻繁穿行的同時，也幫助各種植物完成傳粉，成為植物生命循環(huán)中不可缺失的一部分。
根據(jù)農(nóng)業(yè)大國美國的數(shù)據(jù)顯示，蜜蜂承擔著為超過80%農(nóng)作物傳粉的重大責任, 每年蜜蜂為農(nóng)產(chǎn)品帶來的收益至少150億美元[2]。然而近年來蜜蜂的傳粉活動卻面臨著不少挑戰(zhàn)。農(nóng)藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中防治病蟲害的有效手段，但很多常用的農(nóng)藥對于蜜蜂而言卻并不安全。例如，科學家曾讓蜜蜂接觸對哺乳動物低毒性而廣泛使用的殺蟲劑新煙堿。在實驗開始的48小時內(nèi)，并沒有觀察到蜜蜂的異常死亡，但之后它們的行為逐漸變得遲鈍，方向感和發(fā)現(xiàn)花朵的能力大大受損[3]。影響蜜蜂傳粉的第二大敵人是空氣污染。蜜蜂借助植物釋放的氣味分子確定花朵的位置，而空氣中的污染物會與這些氣味分子相互作用，干擾蜜蜂采蜜行為，從而導致植物傳粉效率的下降[4]。除了上述兩點，氣候變化、棲息地減少、病原體增加、寄生蟲肆虐等都威脅著蜜蜂的正常采蜜活動，進而影響傳粉，導致農(nóng)作物減產(chǎn)。人類急需找到新方法以確保傳粉順利進行。
自然界的傳粉昆蟲不僅有蜜蜂，還有蝴蝶、甲蟲，甚至蒼蠅等。聽起來雖然有些奇怪，但科學家們將目光投向了蒼蠅的親戚——花虻。花虻是僅次于蜜蜂的第二大傳粉物種。它們常常懸停（Hover）在花朵上，于是就有了Hoverfly這個名稱。
花虻的外形酷似蒼蠅（同屬雙翅目，只有一對翅膀），但是“配色”神似蜜蜂或大黃峰（屬于膜翅目，有大小兩對翅膀）。通常蜜蜂都帶有尖刺，對于獵食者而言并不美味。花虻由此利用自己的外表躲避捕食者攻擊，堪稱擬態(tài)的典范[6]。
在英國大約有250種花虻，出沒在春、夏、秋季的果園和田野中[6]。成蟲主要以花粉和花蜜為食，能幫助不同季節(jié)開花的植物傳粉。而幼蟲的食譜包括真菌、植物甚至其他昆蟲。有些種類的花虻幼蟲喜歡吃蚜蟲和其他害蟲，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有一定幫助。
實際上，并不出名的花虻承擔了全世界大約30%的傳粉任務。在歐洲，70%需要動物傳粉的植物上都有花虻的身影[8]。與蜜蜂相比，花虻有多種優(yōu)勢。首先，它們不像蜜蜂那樣擁有固定的蜂巢，因此采蜜距離不受限制，可以攜帶花粉進行更長距離的飛行[7]。其次，花虻擁有多樣的種類，它們中的某些類型經(jīng)常光顧小型花朵等蜜蜂不屑于采蜜的植物。最后，花虻容易人工散養(yǎng)，人們早已在溫室中飼養(yǎng)花虻以幫助作物傳粉[9]。花虻能成為僅次于蜜蜂的第二大傳粉生物，真真的是靠實力。那么，既然花虻有如此優(yōu)勢，為什么傳粉能力還是遜于蜜蜂呢？最大的問題出在效率上。簡單來說就是——不專心。它們在傳粉途中經(jīng)常會被其他事物吸引而分散注意力[10]。和在蜂巢和花叢中兩點一線的蜜蜂相比，花虻時常在采蜜途中花很多時間去采食雜草。
因此，要想讓花虻來代替蜜蜂，就必須找到一種辦法，讓花虻改掉“貪玩”的臭毛病。真有人這么干了。英國的一家創(chuàng)業(yè)公司開發(fā)了一款名叫“Olombria”的系統(tǒng)，來訓練花虻采蜜時的專注力。該系統(tǒng)集成了傳感器、AI芯片以及化學信號發(fā)生器，可以安置在果園或田地等特定地點。整個系統(tǒng)可以自動判別開花區(qū)域，并誘導花虻在目標位置傳粉，經(jīng)過訓練的花虻的傳粉效率直逼蜜蜂！系統(tǒng)通過照相機等傳感器采集某一地點的特征，比如，傳粉生物類型、傳粉效率、時間、地點以及溫度等。利用這些數(shù)據(jù)，AI就可以自行建立模型并判斷是否需要人工干預傳粉。當?shù)贸鰝鞣鄄蛔愕难信袝r，系統(tǒng)就會自動發(fā)射化學信號，以誘使花虻向該區(qū)域移動。這種化學信號當然是花虻喜歡的，可能是它們鐘愛的某種植物的氣味。AI還會對它們的飛行路線進行優(yōu)化，以較優(yōu)的方式設計好信號發(fā)生器的開啟順序。這樣，受引導的花虻就像參加了一場汽車拉力賽一樣，通過一個個節(jié)點，為植物傳遞花粉。
花虻會被自己喜歡的氣味指引，向設定的區(qū)域逐次前進（圖文無關(guān)）。|500PX有意思的是，該公司的研究還顯示，讓花虻和蜜蜂一起工作，會產(chǎn)生意想不到的協(xié)同效應：受到花虻“威脅”的蜜蜂，會更加賣力地采蜜。野生蜜蜂的短缺，已經(jīng)給農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量造成了很大沖擊。在英國，全國杏仁農(nóng)場在開花季節(jié)租借或購買蜂巢的花費高達每季度15億美元。且租借的蜂巢在農(nóng)場間流通時，大規(guī)模運輸常會導致病原體和寄生蟲激增的后果[4]。如果在某個農(nóng)場發(fā)生感染，其他農(nóng)場的正常傳粉時機也將發(fā)生延誤，使得整體產(chǎn)量受損[10]。面對該困境，AI花虻訓練系統(tǒng)無疑給出了一個解決方案。但是離真正的大規(guī)模應用，仍然路途漫長。針對不同的植物和花虻種類，以及氣候變化等各種外界特征，AI系統(tǒng)需要不斷進化才能趨于完美。不過，相信隨著技術(shù)的進步，系統(tǒng)會變得越來越智能。對于這項技術(shù)的未來，其設計者也說：“我們必須要堅守的底線就是，在農(nóng)業(yè)、昆蟲和環(huán)境中保持一個平衡，而不完全拋棄任何一方。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出便捷而充滿先進科技的系統(tǒng)，才是我們的目標。這場傳粉危機終將會被解決”。[2]https://www./farm-ranch/special-programs/beekeeping/pollinators.aspx[3]https:///2018/11/22/bumblebee-tracking-robot/?utm_source=_news&utm_campaign=yahoo_ssl&utm_medium=referral[4]https://www./zh-hans/xinwenyuziyuan/gushi/kongqiwuranrangmifengwusuoshicong[5]https://news./articles/bb3cd9d2c2994dc019a4cc3b0523bee10784f2cd[6]https://www./birds-and-wildlife/wildlife-guides/other-garden-wildlife/insects-and-other-invertebrates/flies/hoverfly/[7]Meyer B, Jauker F,Steffan-Dewenter I. 2009Contrasting resource-dependent responses of hoverflyrichness and density to landscape structure. Basic Appl.[8]Rotheray GE, Gilbert SF.2011The natural history of hoverflies. Tresaith, UK: Forrest Text.[9] https://ja./wiki/ハナアブ[10]https://news./articles/1cae60cffc17a72c62845c72c2ed900e8bef558c?page=1
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