维护野敏捷物 高科技攻击盗猎者

  偷猎者和犯罪网络仍在将濒危物种推向灭绝的边缘,但在不断取得突破的科技帮助下,环保官方正在反击。

  当今时代,气候变化导致北极冰层融化,加州燃起熊熊大火;印度尼西亚和和巴西的雨林继续被夷为平地;塑料污染堵塞海洋。即便如此,为了获利而非法猎杀野生动物仍是导致物种灭绝的最大因素之一。这一点,依然令人震惊。对象牙等装饰品、虎骨酒等传说中的滋补品、可治疗风湿的犀牛角粉等传统药物以及猎豹等珍奇猎物的需求,仍在将地球上最有魅力的一些动物推向可怕的命运。

  环保NGO组织“生而自由”(Born Free)的负责人格林格拉斯(Liz Greengrass)博士说,“在非洲,黑猩猩身体部位的市场依然巨大,比如在尼日利亚,一个黑猩猩头颅在市场上能卖100美元。我们知道,在西非的一些地方,驱使偷猎者猎杀黑猩猩的是诱人的市场,而不是对黑猩猩肉的需求。在该地区的很多地方,吃黑猩猩肉仍属于禁忌,但有钱买自己‘痴迷的东西’的人仍会这么做,为的是把黑猩猩制作成护身符或传统药物。”

  律师、环境调查署(Environmental Investigation Agency)活动家苏雷什(Shruti Suresh)说,可能看起来有些难以理解,但野生动物贸易产品交易持续存在的一个原因很简单:巨大的利润。她说,“任何一种产品,一旦和利益联系在了一起,我们这里说的是非常高的利润,就必然会吸引犯罪:有组织犯罪与系统性腐败结合,危害巨大。”

  在来自中国的需求不断增加的推动下,一公斤犀牛角卖价可高达5万英镑。在这种情况下,有组织犯罪网络参与进来也不足为奇。违禁品能卖上高价的地方,犯罪集团就会逐利而来。过去十年,偷猎犀牛现象加剧的形势令人担忧:2007至2014年间,南非被偷猎的犀牛数量增幅惊人,高达7000%,从2007年的13头剧增至2014年的1215头。2017年,这一数字略有下降,有1028头犀牛被射杀,但危害已经造成:今年早些时候,最后一头雄性北方白犀牛死亡,致使这一物种已功能性灭绝。

  在剩下五个犀牛物种中,仍有大约20000头白犀牛生活在非洲,还有大约5000头黑犀牛,但只要中国有对犀牛角的需求,偷猎者就会继续猎杀它们。就连动物园似乎也无法保证犀牛的安全:去年在巴黎的一座动物园里,一头雄性白犀牛被持械闯入者射杀。尽管保安在场,闯入者仍朝犀牛头部开了三枪,并用链锯将犀牛角锯走。

  就在今年1月,调查人员透露,捷克共和国的一个老虎养殖场与越南犯罪网络勾结,后者为富裕的中国消费者提供用于制作虎骨酒和虎骨胶的虎骨。在一克虎骨标价50英镑、一个虎掌90英镑、一张虎皮3500英镑的情况下,非法老虎养殖场的存在应该不足为奇。但真正令人震惊的是老虎养殖场的规模:据估计,中国、老挝、越南和泰国的养殖场圈养的老虎数量高达8000只,远超估计的3500只野生老虎数量。与直觉不符的是,这些养殖场可能并不会帮助减少对野生老虎的猎杀:养殖场使得老虎器官贸易正常化,从而增加了需求,同时猎杀野生老虎的成本低于饲养老虎。此外,我们现在看到,为了满足中国对虎骨的需求,南美洲和非洲的美洲虎和狮子也遭到了猎杀。

  如果这还不令人担忧的线月,中国政府宣布将解除对医用虎骨和犀牛角的禁令,举世为之震惊。苏雷什说,“中国这些大型老虎养殖场从上世纪80年代开始就存在了,中国政府迫于行业压力解除禁令,此举给老虎和犀牛敲响了丧钟。这只会助长偷猎行为,我们知道,在全球老虎数量最多的印度,老虎遭到猎杀,然后经尼泊尔贩运至中国出售。”

  一年1200头犀牛被猎杀,老虎养殖场养着8000头供屠宰的老虎,如果这些数字听上去已很触目惊心的话,再想想每年因为象牙而被猎杀的大象吧。据生物保护中心(Center for Conservation Biology)估计,每年有5万头大象被猎杀。

  提到保护动物免受偷猎者伤害的第一步,即是要弄清楚非法狩猎发生在什么地方,或确定动物产品来自于何处,因此环保人士面临着诸多挑战。但科技的发展正在为执法官员和环保生物学家提供他们迫切需要的新工具。他们现在使用的新科技手段有人工智能、机器学习和无人机等。

  查获非法的动物骨头、兽角和兽皮时,一大难题是弄清楚其来源,比如是否来自另一个国家的动物保护区之类。幸好人工智能可在多个方面提供帮助:比如,每只老虎身上的虎纹都是独一无二的,如人的指纹。印度利用安放在整个保护区的暗藏相机,以此建立了世界动物图像数据库。工作人员已成功利用该数据库确定一张被缴获的虎皮来自某保护区,因此获知这只老虎是被偷猎而非饲养的。苏雷什说,“这对执法非常有帮助。”她提到,2016年,《濒危野生动植物物种国际贸易公约》(CITES)通过一项提案,呼吁所有成员国共享各自的老虎图像,以创建一个更大的数据库。

  当无法只凭借外观来辨认动物产品时,DNA分析可以准确判断其来源。自2013年以来,CITES要求,只要查获的象牙超过半吨,就要送去进行DNA分析。2015年,华盛顿大学(University of Washington)的生物学家与国际刑警组织(Interpol)的调查人员合作,证明查获的一批象牙来自坦桑尼亚的两个地区,为这个非洲国家打击偷猎大象行为施加了压力。在这种压力的影响下,2009年到2014年之间该国被猎杀大象的数量减少60%。

  牛津大学材料科学家沃尔拉特(Fritz Vollrath)教授采取了另一种方式。在对蜘蛛丝和另一些生物材料的属性进行了数十载的研究后,沃尔拉特把注意力转向了象牙:与中国的研究人员合作,研制一种类似于天然象牙的合成材料。他说,“象牙是一种优质材料,深受人们的喜爱。但象牙必须来自死去的大象吗?如果我们能研制出一种具有相同特性的胶原蛋白和矿物混合物会怎样?我们启动这个项目的时候,是为了消除中国雕刻工匠游说团体的敌意。他们辩称象牙雕刻已有6000年的历史,西方是想剥夺他们的传统。我们的回应是,可以给他们提供一种特性相同的合成材料,而且体积更大,让他们的雕刻技术能够有更大的发挥。”

  同样,初创公司Pembient 也在尝试生产一种合成材料的犀牛角。该公司的马库斯(Matthew Markus)说,他们已经制成了一些样品,预计会试生产1公斤型号的圆柱体(底面直径和高均约9.93厘米)合成犀牛角,价格为2.61美元一克,将于2022年开售。

  合成材料替代品被大量采用尚需時日,野生动物保护人员仍需费力监管庞大的国家公园。为了帮助他们,英国利物浦约翰摩尔斯大学(Liverpool John Moores University)的天体物理学家伯克(Claire Burke)正在将她研究恒星获得的专业知识用作生态保育,以红外热成像相机追踪丛林中的野生动物。

  她说,“生态学家告诉我们,他们使用无人机来记录非常广袤的野生动物栖息地区,但处理无人机收集到的全部数据却很困难。所以这几十年,我们一直在用各种工具帮助他们研究分析这些大量数据,动物就像恒星一样,也只是黑色背景下明亮的发光体。”

  伯克将自己接受的天体物理学训练与保护生物学相结合,她称这个领域为“天体生态学”。她正在利用机器学习来提高相机准确识别野生动物的精度。然而,最有效的帮助这些算法学习的工具不是技术,而是人。在网站Zooniverse上开展的公民科学项目号召志愿者辨认动物图像,以反馈回相机。

  她说,“每个动物物种的热成像都是独一无二的,比如人类指纹。但是我们需要大量的动物热图像才能将不同动物的热成像搞清楚,相机不可能只通过一次追踪跟拍就能掌握。但人类非常擅长观察这些图像。任何人都可以自愿为我们分辨不同的动物,我们可以根据他们的分类来训练电脑。经过一段时间后,电脑就可以自己学习分辨,我们就不再需要人的介入。”

  但图像终究只是图像,环保人士真正需要的是能够拆除捕作动物的陷阱,当场抓住偷猎者,并对相关地区进行有效的监控,首先防止偷猎者接近动物。

  南加州大学社会人工智能中心(University of Southern California Center for Artificial Intelligence in Society)的创始人兼联合主任米林德·坦贝(Milind Tambe)教授给出的一个解决方案是,应用他作为人工智能研究人员研究安全应用博弈论时开发的多项工具。他说,人工智能和动物保护“尽管目标不同,但这两个领域有很多共同之处”。

  他开发的偷猎者抓捕系统“野生动物安全保护助手”(Protection Assistant for Wildlife Security,简称PAWS)源于2013年与乌干达野生动物管理局(Uganda Wildlife Authority)的一次合作。当时,乌干达野生动物管理局向该中心提供了长达14年的伊丽莎白女王国家公园(Queen Elizabeth National Park)偷猎活动数据,包括超过12.5万项动物残骸和陷阱圈套等观测结果,所有数据都附有GPS坐标。坦贝和他带领的学生团队得以创建PAWS系统。该系统可预测潜在的偷猎热点地区,并指挥巡逻队前去拆除猎杀陷阱,以防止动物丧命,同时在不常被监控的地区设立新的巡逻路线。

  他说,“谁都不会满足于实验室里展示结果,我们需要的是能够在乌干达测试我们的系统,证明系统可以起作用。果然,有些地方,数据预测可能会在那里找到陷阱,但巡逻队以前没想到要去那里巡逻,当我们让他们在那些地方监视一个月时,他们真的发现了陷阱和一头被猎杀的大象。”

  米林德?坦贝仍在改进这个系统。他目前正在与一个由保护野生动物机构组成的团体SMART合作,将PAWS加入他们的软件。坦贝说,“我的工作是支持环保人士,看看我能为他们做些什么。”

  正在用PAWS支持SMART的工作的野生动物保护协会(Wildlife Conservation Society)战略技术执行主任帕尔默(Jonathan Palmer)说, 在非洲、亚洲和拉丁美洲的很多动物保护区,官方保护机构必须非常足智多谋,因为他们要监控面积相当于好几个省的巨大区域,但获得的资金却仅够他们监控相当于伦敦海德公园(Hyde Park)那样大的地方。他们的情况并不乐观。这是一项艰巨的工作,而且报酬也不丰厚。通过与米林德?坦贝的团队合作,我们可以弄清楚如何利用这些数据,提供一些预测性的情报。这些情报能够在一定程度上准确地告诉我们某处可能会发生偷猎。从我们了解到的情况来看,PAWS提供了一个强大的工具,能够建议巡逻队应该去什么地方巡逻。

  对坦贝而言,PAWS只是个开始。他说,“本来完全可以过着舒适生活的人,却抛弃享受冒着生命危险走进森林,愿意用余生时间来保护野生动物免于灭绝,我觉得这非常有意思,也非常鼓舞人心。”

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