1
00:00:00,896 --> 00:00:04,642
我们对其他星球的认识
超过我们对地球的认识，

2
00:00:05,446 --> 00:00:08,670
今天，我想给你们看看
一款新型机器人

3
00:00:08,693 --> 00:00:12,733
研发这款机器人就是为了
增进我们对地球的认识。

4
00:00:13,408 --> 00:00:15,020
海洋学界将其称为

5
00:00:15,044 --> 00:00:19,998
无人水面艇，简称USV。

6
00:00:20,665 --> 00:00:22,595
这种无人艇不用燃料。

7
00:00:23,047 --> 00:00:26,981
而是利用风能来提供推进力。

8
00:00:27,005 --> 00:00:30,760
凭借风能，这种无人艇
出行一次便能持续数月，游遍全球。

9
00:00:31,474 --> 00:00:34,352
所以我想跟大家说说
我们打造这款无人艇的原因，

10
00:00:34,376 --> 00:00:35,868
以及这款无人艇与你们的关联。

11
00:00:37,814 --> 00:00:42,398
几年前，我乘坐一艘
跨太平洋帆船，

12
00:00:42,422 --> 00:00:44,620
这艘帆船从旧金山出发
驶向夏威夷。

13
00:00:45,296 --> 00:00:48,650
过去十年间，我夜以继日地工作，

14
00:00:48,674 --> 00:00:51,790
为数百万名用户开发电子游戏，

15
00:00:51,814 --> 00:00:55,335
我想退一步
看看世界形势

16
00:00:55,359 --> 00:00:57,296
想要有一些思考的时间。

17
00:00:57,918 --> 00:00:59,463
当时，我是船上的航海者，

18
00:01:00,034 --> 00:01:03,698
一天晚上，我们分析了
很久的天气数据

19
00:01:03,722 --> 00:01:05,351
绘制行进路线，

20
00:01:05,375 --> 00:01:08,449
结束后，我来到甲板上
便看到了如此壮丽的日落景象。

21
00:01:08,814 --> 00:01:10,247
我突然冒出了一个想法：

22
00:01:10,747 --> 00:01:14,101
我们到底有多了解我们的海洋？

23
00:01:15,252 --> 00:01:19,131
我目之所及，全是太平洋，

24
00:01:19,155 --> 00:01:21,470
海浪剧烈地摇晃着我们的船只，

25
00:01:21,494 --> 00:01:24,700
仿佛在不断地提醒我们：
海洋拥有巨大的力量。

26
00:01:25,291 --> 00:01:28,523
我们到底有多了解我们的海洋？

27
00:01:29,235 --> 00:01:30,773
我决定要一探究竟。

28
00:01:32,362 --> 00:01:35,471
我最先发现的是
我们对海洋所知不多。

29
00:01:35,495 --> 00:01:38,621
第一，因为海洋浩瀚无垠，

30
00:01:38,645 --> 00:01:40,986
海洋面积占地球面积的70%，

31
00:01:41,010 --> 00:01:44,555
我们也知道
海洋影响复杂的行星系统

32
00:01:44,579 --> 00:01:45,759
比如全球天气，

33
00:01:45,783 --> 00:01:48,228
天气与我们的日常生活息息相关，

34
00:01:48,252 --> 00:01:49,870
有时也会对我们造成巨大的影响。

35
00:01:50,562 --> 00:01:53,746
不过，大部分这些活动
人类都没有关注到。

36
00:01:54,944 --> 00:01:58,709
不管按什么标准来衡量
与海洋相关的数据都非常稀缺。

37
00:01:59,268 --> 00:02:04,372
返回陆地之后
我逐渐习惯使用大量探测设备--

38
00:02:04,396 --> 00:02:06,024
实际上，多大数亿台设备。

39
00:02:06,576 --> 00:02:13,030
但是，在海里，原地数据非常稀缺
而且采集成本高昂。

40
00:02:13,535 --> 00:02:17,530
为什么呢？这是因为原地数据采集
依靠的是一些船只和浮标。

41
00:02:17,919 --> 00:02:20,790
船只和浮标的数量之少
足以让你们大吃一惊。

42
00:02:21,329 --> 00:02:24,450
美国国家海洋和大气管理局，

43
00:02:24,474 --> 00:02:26,097
简称NOAA，

44
00:02:26,121 --> 00:02:28,450
只有16艘船，

45
00:02:28,969 --> 00:02:33,223
在全球海上投放的
浮标还不到200个。

46
00:02:33,770 --> 00:02:35,441
其中的原因很好理解：

47
00:02:35,465 --> 00:02:37,605
海洋变幻莫测，

48
00:02:37,629 --> 00:02:40,963
要采集原地数据
就需要巨大的船只，

49
00:02:40,987 --> 00:02:43,321
能装得下大量燃料

50
00:02:43,345 --> 00:02:45,163
需要大量船员，

51
00:02:45,187 --> 00:02:48,366
这样，每艘船都需要
耗资数亿美元，

52
00:02:48,390 --> 00:02:53,712
或者需要栓到海底的大浮标
需要用四英里长的缆绳来栓

53
00:02:54,513 --> 00:02:57,508
还要用火车车轮来加重固定，

54
00:02:57,532 --> 00:03:02,141
这么做既危险，
维修费用又高

55
00:03:02,628 --> 00:03:04,554
你们或许会问：卫星呢？

56
00:03:05,028 --> 00:03:06,931
嗯，卫星非常了不起，

57
00:03:06,955 --> 00:03:09,458
短短几十年

58
00:03:09,482 --> 00:03:11,503
卫星就帮助我们
掌握了很多宏观情况。

59
00:03:11,527 --> 00:03:13,903
然而，问题是卫星

60
00:03:13,927 --> 00:03:18,207
只能看穿海平面一个微米。

61
00:03:19,124 --> 00:03:22,697
卫星的时空分辨率相对较差，

62
00:03:23,450 --> 00:03:27,724
而且卫星信号受到云层厚度和
地面效果的影响需要修正

63
00:03:27,748 --> 00:03:28,956
还有其他因素。

64
00:03:30,094 --> 00:03:33,365
那大海里到底发生了什么呢？

65
00:03:33,929 --> 00:03:35,561
我们想要测量什么呢？

66
00:03:36,283 --> 00:03:38,869
机器人能发挥什么作用呢？

67
00:03:39,361 --> 00:03:43,259
让我们放大画面来看看海洋一角。

68
00:03:43,283 --> 00:03:46,591
对于海洋，我们想了解很多东西
其中之一便是海面，

69
00:03:46,615 --> 00:03:48,654
你们想一下原因，

70
00:03:48,678 --> 00:03:51,977
因为海面连接大气与海洋
两者相互作用。

71
00:03:52,001 --> 00:03:56,995
海面是一切能量和
气体通过的界面。

72
00:03:57,552 --> 00:03:59,652
太阳放射出的能量，

73
00:03:59,676 --> 00:04:02,572
会被海洋当作热量吸收

74
00:04:02,596 --> 00:04:05,452
一部分会热量又会
被释放到大气中。

75
00:04:05,476 --> 00:04:09,644
大气中的气体（如二氧化碳）
被海洋吸收溶解。

76
00:04:10,099 --> 00:04:13,728
实际上，海洋吸收了全球
30%左右的二氧化碳。

77
00:04:14,603 --> 00:04:18,211
浮游生物和微生物
向大气中释放大量氧气，

78
00:04:18,235 --> 00:04:22,406
所以你所呼吸的每两口氧气
都来自海洋。

79
00:04:22,430 --> 00:04:25,462
大海吸收的一部分热量会蒸发
形成云朵，

80
00:04:25,486 --> 00:04:27,780
最终变成雨水。

81
00:04:27,804 --> 00:04:30,057
气压梯度又会促使形成地面风，

82
00:04:30,081 --> 00:04:32,878
地面风会吹走大气中的水分。

83
00:04:33,731 --> 00:04:37,564
一些热量会释放到海洋深处

84
00:04:37,588 --> 00:04:39,716
储存在不同的深度，

85
00:04:39,740 --> 00:04:43,045
大海就像一个行星尺度锅炉

86
00:04:43,069 --> 00:04:44,690
储存着这些能量，

87
00:04:44,714 --> 00:04:48,451
随后可能会通过短期活动，
如飓风

88
00:04:48,475 --> 00:04:50,856
或长期现象，如厄尔尼诺，
来释放能量。

89
00:04:51,329 --> 00:04:55,644
将热量输送到南北极的主要途经，

90
00:04:55,668 --> 00:04:59,114
是这些能量会通过
上升流或者水平流

91
00:04:59,138 --> 00:05:01,112
混合不同深度的能量。

92
00:05:01,623 --> 00:05:04,422
当然，大海里有各种各样的生物，

93
00:05:04,446 --> 00:05:09,462
构成地球上规模最大的生态系统，

94
00:05:09,486 --> 00:05:13,188
有微生物、鱼、海洋哺乳动物，

95
00:05:13,212 --> 00:05:16,220
如海狮、海豚、鲸。

96
00:05:16,244 --> 00:05:19,821
但是，我们一般看不见这些生物。

97
00:05:21,821 --> 00:05:27,197
要大规模研究这些我们
看不见的海洋生物，

98
00:05:27,221 --> 00:05:29,395
有一个巨大的挑战，
与能源和精力相关。

99
00:05:29,419 --> 00:05:33,542
即要把各种各样的探测设备
部署在海洋深处所需的能源和精力。

100
00:05:34,597 --> 00:05:36,890
当然，人类尝试了许多解决方案--

101
00:05:36,914 --> 00:05:38,525
如靠波浪驱动的设备

102
00:05:38,549 --> 00:05:40,090
海洋漂流浮标

103
00:05:40,114 --> 00:05:42,836
太阳能供电的电气驱动 --

104
00:05:42,860 --> 00:05:44,972
每种方案都有其不足之处。

105
00:05:45,745 --> 00:05:48,915
我们团队的突破点来源于
一个难以置信的想法--

106
00:05:48,939 --> 00:05:53,288
风力快艇车试图破世界纪录。

107
00:05:53,742 --> 00:05:56,043
我们花了十年时间进行研发

108
00:05:56,067 --> 00:05:58,596
才提出了一个新的机翼概念

109
00:05:58,620 --> 00:06:02,428
三瓦电便足以控制这种机翼，

110
00:06:02,452 --> 00:06:05,540
它却能推动设备游遍全球

111
00:06:05,564 --> 00:06:07,764
拥有近乎无限的自主性。

112
00:06:08,262 --> 00:06:11,608
我们将这一机翼概念
融合到海洋设备中，

113
00:06:12,356 --> 00:06:14,662
借此首创了一台海洋无人机。

114
00:06:15,280 --> 00:06:17,614
如今，这些无人机要比看起来的大。

115
00:06:17,638 --> 00:06:22,214
高约4.6米，长约7米，深约2米。

116
00:06:22,238 --> 00:06:24,291
把它们看作海面卫星。

117
00:06:24,315 --> 00:06:27,453
这些无人机装满了各种
各样的科学级传感器

118
00:06:27,477 --> 00:06:29,285
用于测量包括
海洋学变量和大气变量的

119
00:06:29,309 --> 00:06:32,307
所有关键变量，

120
00:06:32,331 --> 00:06:36,688
这些无人机还装有实时卫星链接
实时将高清数据

121
00:06:36,712 --> 00:06:38,754
传输回陆地

122
00:06:39,515 --> 00:06:42,393
过去几年，我们整个
团队都在辛勤工作，

123
00:06:42,417 --> 00:06:45,925
在地球上一些海洋
条件最艰苦的地区

124
00:06:45,949 --> 00:06:47,173
执行任务，

125
00:06:47,197 --> 00:06:49,662
去过北极，也到过热带太平洋地区。

126
00:06:49,686 --> 00:06:52,410
我们一路航行到极地冰架。

127
00:06:52,434 --> 00:06:54,773
我们曾驶进大西洋飓风之中。

128
00:06:55,159 --> 00:06:57,117
我们绕过了好望角，

129
00:06:57,141 --> 00:07:00,380
我们穿梭过墨西哥湾的石油钻机。

130
00:07:00,404 --> 00:07:02,734
这是一款彪悍的机器人。

131
00:07:03,629 --> 00:07:06,610
现在我跟大家说说

132
00:07:06,634 --> 00:07:08,508
我们最近在普里比洛夫
群岛的工作内容。

133
00:07:08,532 --> 00:07:12,451
普里比洛夫群岛由一群小岛屿组成

134
00:07:12,475 --> 00:07:14,637
是美俄之间白令海中的群岛。

135
00:07:14,661 --> 00:07:18,111
如今，白眼狭鳕生存在白令海，

136
00:07:18,135 --> 00:07:20,710
白眼狭鳕是一种白鲑
你们可能不认识，

137
00:07:20,734 --> 00:07:25,421
但如果你们爱吃鱼条或者鱼糜的话
你们就很可能吃过白眼狭鳕。

138
00:07:25,445 --> 00:07:29,067
的确，鱼糜看着像蟹肉
但实际上是白眼狭鳕。

139
00:07:29,908 --> 00:07:32,918
此外，不管是从产值
还是从产量角度而言，

140
00:07:32,942 --> 00:07:35,487
白眼狭鳕渔场都是美国最大的渔场--

141
00:07:35,511 --> 00:07:38,980
每年捕捞的白眼狭鳕重约141万吨。

142
00:07:39,695 --> 00:07:42,394
因此，前几年，一批海洋无人机

143
00:07:42,418 --> 00:07:44,644
在白令海辛勤工作

144
00:07:44,668 --> 00:07:49,123
旨在帮助评估白眼狭鳕的存量规模。

145
00:07:49,147 --> 00:07:52,918
以便改进捕捞配额制度
该制度用于妥善管理渔业资源

146
00:07:52,942 --> 00:07:55,110
有助于预防鱼群存量崩溃，

147
00:07:55,134 --> 00:07:58,078
保护这一脆弱的生态系统。

148
00:07:58,538 --> 00:08:03,347
当前，无人机利用声音勘测渔场，

149
00:08:03,371 --> 00:08:04,895
比如，声呐。

150
00:08:04,919 --> 00:08:08,140
声呐向下发出声波，

151
00:08:08,164 --> 00:08:10,674
来自海床或鱼群的
声波反射，产生回声

152
00:08:10,698 --> 00:08:12,456
来自海床或鱼群的
声波反射，产生回声，

153
00:08:12,480 --> 00:08:15,390
便能让我们知道海面
之下有什么样的情况。

154
00:08:15,849 --> 00:08:19,855
实际上，我们的海洋无人机
非常擅长这份重复乏味的任务，

155
00:08:19,879 --> 00:08:23,784
所以它们日日夜夜
在白令海上游来游去。

156
00:08:23,808 --> 00:08:30,767
现在，普里比洛夫群岛还居住着
一大群海狗。

157
00:08:31,175 --> 00:08:35,664
20世纪50年代，该群岛
约有两百万只海狗。

158
00:08:36,374 --> 00:08:40,134
不幸的是，如今海狗的数量骤减。

159
00:08:40,158 --> 00:08:42,501
目前海狗的数量不足以前的一半，

160
00:08:42,525 --> 00:08:45,033
而且数量还在不断减少。

161
00:08:45,904 --> 00:08:48,007
为了明白其中的缘由，

162
00:08:48,031 --> 00:08:51,520
我们的科学合作伙伴
美国国家海洋哺乳动物研究所

163
00:08:51,544 --> 00:08:54,881
在一些海狗妈妈身上安装了GPS标签，

164
00:08:54,905 --> 00:08:56,382
粘在它们的毛上。

165
00:08:56,406 --> 00:08:59,407
这种标签能探测海狗
妈妈的位置和深度

166
00:08:59,431 --> 00:09:01,763
还配有一个超炫酷的小摄像头

167
00:09:01,787 --> 00:09:04,183
海狗妈妈突然加速
就能触发摄像头。

168
00:09:04,207 --> 00:09:08,121
这个视频拍的是一只
优美游动的海狗，

169
00:09:08,145 --> 00:09:11,886
这个视频让我们第一次欣赏到了

170
00:09:11,910 --> 00:09:13,724
北极深海中的追捕大戏，

171
00:09:13,748 --> 00:09:16,120
这个视频捕捉到了
这只沦为猎物的狭鳕

172
00:09:16,144 --> 00:09:18,910
几秒钟后，这只狭鳕被海狗吞噬。

173
00:09:18,934 --> 00:09:22,720
目前，在北极开展工作极其艰难，
机器人也不例外。

174
00:09:22,744 --> 00:09:25,334
它们要承受住八月的暴风雪

175
00:09:25,358 --> 00:09:28,849
和外来的干扰--

176
00:09:28,873 --> 00:09:32,131
那只小斑点海狗“搭车”搭得很开心

177
00:09:32,155 --> 00:09:34,716
（笑声）

178
00:09:35,378 --> 00:09:41,665
截至目前，海豹标签已经记录了
当季20多万次游动，

179
00:09:42,395 --> 00:09:44,354
细看一下，

180
00:09:44,378 --> 00:09:48,909
我们能看到每只海狗的
运动轨迹和重复性游动。

181
00:09:49,413 --> 00:09:52,270
我们正在解码

182
00:09:52,294 --> 00:09:53,973
试图了解那片觅食圣地的真实动态，

183
00:09:53,997 --> 00:09:55,342
真的很美。

184
00:09:56,362 --> 00:09:59,765
如果你把无人机采集到的
声音数据叠加在一起，

185
00:09:59,789 --> 00:10:01,913
就会出现一张图片。

186
00:10:01,937 --> 00:10:06,309
随着海狗离开这些
岛屿，从左往右游，

187
00:10:06,333 --> 00:10:10,746
据观察，它们在较浅的地方
下潜了20米左右，

188
00:10:10,770 --> 00:10:14,859
而无人机探测到


189
00:10:14,883 --> 00:10:16,966
此处有很多低热量小狭鳕。

190
00:10:16,990 --> 00:10:21,114
随后，这些海狗游到了更远的地方
开始潜到更深的地方

191
00:10:21,138 --> 00:10:25,810
根据无人机探测，
此处有更大、更成熟的狭鳕，

192
00:10:25,834 --> 00:10:28,093
这些狭鳕的营养更加丰富。

193
00:10:28,117 --> 00:10:32,239
不幸的是，海狗妈妈多游一段距离

194
00:10:32,263 --> 00:10:34,386
到此处消耗的热量

195
00:10:34,410 --> 00:10:39,326
使其不能留有足够的能量
哺乳岛上的幼崽，

196
00:10:39,350 --> 00:10:41,384
导致海狗数量下滑。

197
00:10:42,408 --> 00:10:47,755
此外，无人机发现
岛屿附近的水温

198
00:10:47,779 --> 00:10:49,464
已经大幅上升。

199
00:10:49,488 --> 00:10:53,788
这可能是导致狭鳕往北游的原因之一，

200
00:10:53,812 --> 00:10:56,267
以便寻找更加寒冷的栖息地。

201
00:10:56,765 --> 00:10:58,550
数据分析还在持续进行，

202
00:10:58,574 --> 00:11:00,397
但是，我们已经意识到


203
00:11:00,397 --> 00:11:03,350
一些关于海狗谜团的碎片

204
00:11:03,374 --> 00:11:04,975
正逐渐明朗。

205
00:11:06,690 --> 00:11:08,779
但是，大家回过头来看一看，

206
00:11:08,803 --> 00:11:10,304
我们也是哺乳动物。

207
00:11:11,032 --> 00:11:14,856
实际上，大海每年给每个人
提供的鱼肉多达20公斤。

208
00:11:14,880 --> 00:11:17,483
在我们不断地消耗鱼的存量时，

209
00:11:17,483 --> 00:11:19,618
我们人类能从海狗的
故事中学到些什么呢？

210
00:11:20,719 --> 00:11:23,592
除了鱼以外，海洋与我们的
日常生活也息息相关。

211
00:11:23,616 --> 00:11:25,490
因为海洋影响全球天气系统，

212
00:11:25,514 --> 00:11:28,275
天气影响全球农业产量，

213
00:11:28,299 --> 00:11:31,928
而飓风、酷热、洪灾会造成巨大破坏，

214
00:11:31,952 --> 00:11:35,153
导致巨大的生命财产损失。

215
00:11:35,756 --> 00:11:39,536
大部分海洋区域未经勘探、欠采样，

216
00:11:39,560 --> 00:11:43,997
如今，我们对其他星球的认识
超过我们对地球的认识。

217
00:11:44,021 --> 00:11:47,809
但是，如果把这浩瀚的海洋
划分成6*6的区域，

218
00:11:47,833 --> 00:11:50,650
每片区域大约长644千米，

219
00:11:51,539 --> 00:11:53,693
就能得到1000片区域。

220
00:11:53,717 --> 00:11:56,013
一点一滴，循序渐进，
与我们的合作伙伴一起努力，

221
00:11:56,037 --> 00:12:00,135
我们会在每一格
里面部署一个无人机，

222
00:12:00,159 --> 00:12:02,581
希望能覆盖全球海洋

223
00:12:02,605 --> 00:12:05,785
以此让我们更好地了解

224
00:12:05,809 --> 00:12:07,120
这些影响人类的行星系统。

225
00:12:07,603 --> 00:12:11,215
我们用机器人来研究
太阳系中的遥远世界

226
00:12:11,239 --> 00:12:12,429
也有些时日了。

227
00:12:12,939 --> 00:12:15,570
现在是时候来量化地球了，

228
00:12:16,440 --> 00:12:20,279
因为不能测量东西就不能处理，

229
00:12:20,303 --> 00:12:23,195
对于我们不懂的事物
我们也不能未雨绸缪。

230
00:12:23,761 --> 00:12:24,921
谢谢大家。

231
00:12:24,945 --> 00:12:28,019
（掌声）