1
00:00:00,896 --> 00:00:04,982
我們對於其他星球的了解
比我們自己的星球還多，

2
00:00:05,446 --> 00:00:08,610
今天，我想要跟大家介紹
一種新型機器人，

3
00:00:08,693 --> 00:00:12,733
設計來協助我們
更了解我們的星球。

4
00:00:13,408 --> 00:00:16,860
它隸屬的類別
在海洋學的圈子裡稱為

5
00:00:17,210 --> 00:00:19,998
「無人水面載具」，簡稱 USV。

6
00:00:20,665 --> 00:00:22,595
它不需要燃料。

7
00:00:23,047 --> 00:00:26,571
取而代之，它靠風力來推進。

8
00:00:27,005 --> 00:00:30,760
但，它一次就可以
航行全球數個月。

9
00:00:31,474 --> 00:00:34,352
我想要和大家分享的是
我們打造它的原因，

10
00:00:34,376 --> 00:00:36,218
以及它對你們的意義。

11
00:00:37,814 --> 00:00:42,298
幾年前，我坐船航行在太平洋上，

12
00:00:42,422 --> 00:00:44,620
從舊金山到夏威夷。

13
00:00:45,296 --> 00:00:48,650
我過去十年不停歇地努力

14
00:00:48,674 --> 00:00:51,790
為數百萬使用者開發電玩遊戲，

15
00:00:51,814 --> 00:00:55,055
我想要退一步，看看整體全局，

16
00:00:55,359 --> 00:00:57,806
留給自己一些很必要的思考時間。

17
00:00:57,918 --> 00:00:59,863
我是船上的領航員，

18
00:01:00,034 --> 00:01:03,272
有天晚上，在花了很長的
時間分析氣象資料

19
00:01:03,292 --> 00:01:05,351
並繪出我們的航線圖之後，

20
00:01:05,375 --> 00:01:08,449
我到甲板上，看到美麗的日落。

21
00:01:08,814 --> 00:01:10,667
我腦中浮現了一個念頭：

22
00:01:10,747 --> 00:01:14,101
我們對於我們的海洋知道多少？

23
00:01:15,252 --> 00:01:18,961
在我視線範圍整個都是
太平洋的延伸，

24
00:01:19,155 --> 00:01:21,470
海浪讓我們的船劇烈搖動，

25
00:01:21,494 --> 00:01:25,090
不時提醒我們
未知的海洋力量有多強大。

26
00:01:25,291 --> 00:01:28,523
我們對海洋知道多少？

27
00:01:29,235 --> 00:01:31,043
我決定要找出答案。

28
00:01:32,362 --> 00:01:35,261
我很快就了解到，我們所知甚少。

29
00:01:35,495 --> 00:01:38,621
第一個原因就只是海洋太廣大了，

30
00:01:38,645 --> 00:01:40,986
覆蓋了地球 70% 的表面，

31
00:01:41,010 --> 00:01:44,555
我們知道它們會帶動
複雜的地球系統，

32
00:01:44,583 --> 00:01:47,938
比如全球天氣，這會影響到
我們的日常生活，

33
00:01:48,252 --> 00:01:49,870
有時影響還很大。

34
00:01:50,562 --> 00:01:53,746
但，那些活動大部分
都是我們看不見的。

35
00:01:54,944 --> 00:01:58,709
不論用什麼標準來看，
海洋資料都很稀少。

36
00:01:59,268 --> 00:02:01,570
回到陸地上，我已經很習慣

37
00:02:01,610 --> 00:02:04,372
使用許多感測器——

38
00:02:04,396 --> 00:02:06,314
其實，是數十億個。

39
00:02:06,576 --> 00:02:09,393
但在海上，現場資料

40
00:02:09,923 --> 00:02:13,030
稀少且昂貴。

41
00:02:13,535 --> 00:02:17,530
為什麼？因為它要仰賴
很少量的船隻和浮標。

42
00:02:17,919 --> 00:02:20,790
數量少到讓人吃驚。

43
00:02:21,329 --> 00:02:24,450
我國的海洋暨大氣總署，

44
00:02:24,491 --> 00:02:28,450
更為人熟知的簡稱 NOAA，
只有十六艘船，

45
00:02:28,969 --> 00:02:33,223
全球近海的浮標還不到兩百個。

46
00:02:33,770 --> 00:02:35,441
原因很容易理解：

47
00:02:35,465 --> 00:02:37,605
海洋是個無情的地方，

48
00:02:37,629 --> 00:02:40,963
要收集現場資料，就需要大船，

49
00:02:40,987 --> 00:02:43,321
要能夠裝載大量的燃料，

50
00:02:43,345 --> 00:02:44,843
很多船員，

51
00:02:45,187 --> 00:02:48,286
每艘船都要花上
數百萬美金的成本，

52
00:02:48,390 --> 00:02:53,712
或者，用四英里纜線
拴在海底的大型浮標

53
00:02:54,513 --> 00:02:57,508
用一組火車車輪壓住，

54
00:02:57,532 --> 00:03:02,141
部署十分危險，維護十分昂貴。

55
00:03:02,628 --> 00:03:04,554
你可能會問，那衛星呢？

56
00:03:05,028 --> 00:03:06,931
嗯，衛星很棒，

57
00:03:06,962 --> 00:03:11,273
在過去數十年間，它們讓我們
學到了好多整體的情況。

58
00:03:11,527 --> 00:03:13,903
然而，衛星的問題在於

59
00:03:13,927 --> 00:03:18,207
它們只能看穿海洋表面的一微米。

60
00:03:19,124 --> 00:03:22,697
它們的空間和時間
解析度相對比較差，

61
00:03:23,450 --> 00:03:26,178
且它們的訊號需要根據雲層覆蓋、

62
00:03:26,208 --> 00:03:28,956
陸地效應，及其他因子來做校調。

63
00:03:30,094 --> 00:03:33,365
所以，海洋裡的狀況如何？

64
00:03:33,929 --> 00:03:35,751
我們想要測量的是什麼？

65
00:03:36,283 --> 00:03:38,869
機器人又有什麼用途？

66
00:03:39,361 --> 00:03:43,259
咱們把海洋的一小塊放大來看。

67
00:03:43,283 --> 00:03:46,341
我們想要了解的關鍵之一是表面，

68
00:03:46,615 --> 00:03:48,654
因為如果你細想，

69
00:03:48,678 --> 00:03:51,977
表面是所有空氣和海洋互動的交界處。

70
00:03:52,001 --> 00:03:56,995
它是個介面，所有能量
和氣體都要流過它。

71
00:03:57,552 --> 00:03:59,522
我們的太陽會散發能量，

72
00:03:59,676 --> 00:04:02,442
海洋會將它以熱能的形式吸收，

73
00:04:02,596 --> 00:04:05,232
接著將一部分釋放到大氣當中。

74
00:04:05,476 --> 00:04:09,644
我們大氣中的氣體，如二氧化碳，
會溶解到我們的海洋中。

75
00:04:10,099 --> 00:04:13,728
事實上，全球有大約
30% 的二氧化碳被吸收。

76
00:04:14,603 --> 00:04:18,211
浮游生物和微生物
會把氧氣釋放到大氣中，

77
00:04:18,235 --> 00:04:22,196
量大到你所吸的每兩口氣
就有一口來自海洋。

78
00:04:22,430 --> 00:04:25,462
有些熱能會產生蒸發，創造出雲，

79
00:04:25,486 --> 00:04:27,630
最終導致降雨。

80
00:04:27,804 --> 00:04:30,057
壓力梯度會造成地表的風，

81
00:04:30,081 --> 00:04:32,878
讓濕氣透過大氣來移動。

82
00:04:33,731 --> 00:04:37,564
有些熱能向下發散到海洋深處，

83
00:04:37,588 --> 00:04:39,716
儲存在不同層，

84
00:04:39,740 --> 00:04:44,685
海洋就像是地球規模的鍋爐，
將所有那些能量儲存起來，

85
00:04:44,714 --> 00:04:48,241
後續可能會透過
短期事件來釋放，如颶風，

86
00:04:48,475 --> 00:04:50,856
或長期現象，如聖嬰現象。

87
00:04:51,329 --> 00:04:55,494
垂直向上湧出的氣流
可能會將各層混合，

88
00:04:55,668 --> 00:04:58,044
還有水平的氣流，對於將熱能

89
00:04:58,064 --> 00:05:01,218
從熱帶傳送到極地，
扮演了關鍵角色。

90
00:05:01,623 --> 00:05:04,292
當然，還有海洋生物，

91
00:05:04,446 --> 00:05:09,092
佔據了地球上體積
最大的生態系統，

92
00:05:09,486 --> 00:05:13,188
從微生物，到魚類，
到海洋哺乳類動物，

93
00:05:13,212 --> 00:05:16,220
如海豹（seal）、海豚，和鯨魚。

94
00:05:16,244 --> 00:05:19,821
但，這些大部分是我們看不見的。

95
00:05:21,821 --> 00:05:24,849
大規模研究這些

96
00:05:24,849 --> 00:05:28,549
海洋變量的挑戰是能量，

97
00:05:29,269 --> 00:05:33,542
將感測器部署到海洋深處的能量。

98
00:05:34,387 --> 00:05:36,754
當然，已經有許多
解決方案被嘗試過——

99
00:05:36,784 --> 00:05:40,085
從浪流驅動裝置，
到衛星追蹤浮球，

100
00:05:40,114 --> 00:05:42,836
到太陽能電子裝置——

101
00:05:42,860 --> 00:05:44,972
每一種都有它要妥協的地方。

102
00:05:45,745 --> 00:05:48,765
我們團隊的突破，來自
一個很不可能的來源——

103
00:05:48,939 --> 00:05:53,288
追求打破陸上風帆
速度的世界記錄。

104
00:05:53,742 --> 00:05:56,043
在十年的研究和開發之後，

105
00:05:56,067 --> 00:05:58,596
才出現了一種新穎的機翼概念，

106
00:05:58,620 --> 00:06:02,278
只用三瓦特的電力就可以控制，

107
00:06:02,452 --> 00:06:04,770
但似乎可以非常自主地

108
00:06:04,784 --> 00:06:07,764
將載具推進到全世界各地。

109
00:06:08,262 --> 00:06:11,608
我們把這種機翼概念
用到海洋載具上，

110
00:06:12,356 --> 00:06:14,662
創造出了海洋無人機。

111
00:06:15,280 --> 00:06:17,614
它們比看起來的還要大。

112
00:06:17,638 --> 00:06:22,014
它們有約十五英尺高，
二十三英尺長，七英尺深。

113
00:06:22,238 --> 00:06:24,291
把它們想成是地表衛星。

114
00:06:24,315 --> 00:06:27,453
它們裝滿了一大堆
科學等級的感測器，

115
00:06:27,477 --> 00:06:29,285
用來測量各種變數，

116
00:06:29,309 --> 00:06:32,167
包括海洋學變數和大氣變數，

117
00:06:32,331 --> 00:06:36,688
還有現場的衛星連結傳輸，
將這些高解析度的資料

118
00:06:36,712 --> 00:06:38,754
即時回傳到岸上。

119
00:06:39,515 --> 00:06:42,393
過去幾年，我們的團隊
一直很努力，

120
00:06:42,409 --> 00:06:46,893
在地球上一些最艱鉅的
海洋條件下執行任務，

121
00:06:47,197 --> 00:06:49,562
從北極圈到熱帶太平洋。

122
00:06:49,686 --> 00:06:52,410
我們曾經一路航行到極地冰架。

123
00:06:52,434 --> 00:06:55,003
我們曾經航行到大西洋颶風中。

124
00:06:55,159 --> 00:06:57,117
我們曾經繞過合恩角，

125
00:06:57,141 --> 00:07:00,380
我們曾經在墨西哥灣的
石油井間迂迴前進。

126
00:07:00,404 --> 00:07:03,264
這是個很強悍的機器人。

127
00:07:03,629 --> 00:07:05,754
讓我跟各位分享我們近期

128
00:07:05,784 --> 00:07:08,248
在普里比洛夫群島做了什麼。

129
00:07:08,532 --> 00:07:12,451
這是一小群島嶼，
在寒冷的白令海深處，

130
00:07:12,475 --> 00:07:14,637
位在美國和俄國之間。

131
00:07:14,661 --> 00:07:18,011
白令海是狹鱈的家，

132
00:07:18,135 --> 00:07:20,630
狹鱈是一種白色鱒魚，
你們可能不認得，

133
00:07:20,734 --> 00:07:25,291
但如果你們喜歡吃魚條或魚肉醬，
很可能就有嚐過牠。

134
00:07:25,445 --> 00:07:29,467
是的，魚肉醬看起來像蟹肉，
但其實是狹鱈。

135
00:07:29,908 --> 00:07:32,918
而狹鱈漁業是美國最大的漁業，

136
00:07:32,942 --> 00:07:35,487
在價值上和產量上都是最大的——

137
00:07:35,511 --> 00:07:38,980
每年會捕獲大約三十一億磅的魚。

138
00:07:39,695 --> 00:07:42,394
在過去幾年，一支海洋無人機機隊

139
00:07:42,418 --> 00:07:44,644
在白令海努力工作著，

140
00:07:44,668 --> 00:07:49,123
目標是要協助評估
狹鱈魚群到底有多大。

141
00:07:49,147 --> 00:07:52,918
這資訊能協助改善
用來管理漁業的配額系統，

142
00:07:52,942 --> 00:07:55,110
並協助預防這種魚群大量減少，

143
00:07:55,134 --> 00:07:58,078
保護這個脆弱的生態系統。

144
00:07:58,538 --> 00:08:03,347
無人機利用聲學來調查魚場，

145
00:08:03,371 --> 00:08:04,895
也就是聲納。

146
00:08:04,919 --> 00:08:08,140
它會向下發出聲波，

147
00:08:08,164 --> 00:08:10,794
接著反射，碰到海床或魚群時，

148
00:08:10,834 --> 00:08:12,456
聲波會產生回聲，

149
00:08:12,480 --> 00:08:15,390
讓我們知道在海面底下的狀況。

150
00:08:15,849 --> 00:08:19,685
我們的海洋無人機其實很擅長
做這種重覆性的工作任務，

151
00:08:19,879 --> 00:08:23,784
它們一天到晚
在白令海分區辛勤工作。

152
00:08:23,808 --> 00:08:26,427
普里比洛夫群島

153
00:08:26,467 --> 00:08:30,987
也是許多海狗（fur seal）的家。

154
00:08:31,175 --> 00:08:35,954
在五〇年代，這個聚居地
約有兩百萬隻海狗。

155
00:08:36,374 --> 00:08:40,034
感傷的是，近期數量已快速下降，

156
00:08:40,158 --> 00:08:42,501
只剩下不到一半，

157
00:08:42,525 --> 00:08:45,763
且數量還在持續快速減少。

158
00:08:45,904 --> 00:08:47,947
所以，為了了解原因，

159
00:08:48,031 --> 00:08:51,450
我們在國家海洋哺乳類動物
實驗室的科學夥伴

160
00:08:51,544 --> 00:08:54,881
在一些海狗媽媽的身上
裝上了 GPS 追蹤器，

161
00:08:54,905 --> 00:08:56,382
黏在牠們的毛皮上。

162
00:08:56,406 --> 00:08:59,407
這種追蹤器會測量地點和深度，

163
00:08:59,431 --> 00:09:01,763
還配有一個很酷的小攝影機，

164
00:09:01,787 --> 00:09:04,043
只要突然加速就會啟動它。

165
00:09:04,207 --> 00:09:08,121
這段影片來自一隻優美下潛的海狗，

166
00:09:08,145 --> 00:09:11,886
讓我們能看到北極圈
深處的水下狩獵，

167
00:09:11,910 --> 00:09:13,724
這是前所未有的，

168
00:09:13,748 --> 00:09:16,120
這張照片是被捕食的狹鱈，

169
00:09:16,144 --> 00:09:18,560
幾秒鐘後牠就被吃掉了。

170
00:09:18,934 --> 00:09:22,720
即使對機器人來說，
在北極圈工作也是很艱苦的。

171
00:09:22,744 --> 00:09:25,334
它們得要在八月雪暴中存活下來，

172
00:09:25,358 --> 00:09:28,849
還會受到旁觀者的干涉——

173
00:09:28,873 --> 00:09:32,131
那隻斑海豹（spotted seal）
很享受搭便車。

174
00:09:32,155 --> 00:09:34,716
（笑聲）

175
00:09:35,378 --> 00:09:38,071
海狗追蹤器記錄了

176
00:09:38,101 --> 00:09:41,665
當季超過二十萬次潛水，

177
00:09:42,395 --> 00:09:44,224
靠近一點看，

178
00:09:44,378 --> 00:09:48,909
我們可以看到每隻海狗的
個別軌跡和重覆的下潛。

179
00:09:49,413 --> 00:09:51,184
我們正在譯解，來探究

180
00:09:51,214 --> 00:09:53,733
那掠食之地上到底有什麼狀況，

181
00:09:53,997 --> 00:09:55,342
它非常漂亮。

182
00:09:56,362 --> 00:09:59,765
一旦你把無人機收集的
聲學資料疊上去，

183
00:09:59,789 --> 00:10:01,913
就會有一張影像浮現。

184
00:10:01,937 --> 00:10:03,803
當海狗離開島嶼，

185
00:10:03,833 --> 00:10:06,189
從左向右游時，

186
00:10:06,333 --> 00:10:10,346
可以觀察到牠們下潛的深度
相對比較淺，大約二十公尺，

187
00:10:10,770 --> 00:10:14,859
無人機辨識出在這個深度
有小型年輕的狹鱈，

188
00:10:14,883 --> 00:10:16,966
含熱量低。

189
00:10:16,990 --> 00:10:20,954
接著，海狗會游比較遠的距離，
開始潛得比較深，

190
00:10:21,138 --> 00:10:25,810
根據無人機的資訊，牠們
前往的地方有比較大的成年狹鱈，

191
00:10:25,834 --> 00:10:27,913
是比較有營養的魚類。

192
00:10:28,117 --> 00:10:32,239
不幸的是，海狗媽媽
為了游這額外的距離

193
00:10:32,263 --> 00:10:34,106
而消耗的熱量，

194
00:10:34,410 --> 00:10:39,086
導致牠們沒有足夠的能量
回去給島嶼上的小海狗餵奶，

195
00:10:39,350 --> 00:10:41,384
造成族群數量下降。

196
00:10:42,408 --> 00:10:45,161
此外，無人機發現，

197
00:10:45,181 --> 00:10:47,755
島嶼附近的水溫

198
00:10:47,779 --> 00:10:49,464
明顯變暖了。

199
00:10:49,488 --> 00:10:53,788
可能就是這股力量
在驅使狹鱈北移，

200
00:10:53,812 --> 00:10:56,267
並散開來尋找比較冷的區域。

201
00:10:56,765 --> 00:10:58,550
資料分析還在進行中，

202
00:10:58,574 --> 00:11:01,614
但我們已經可以看到海狗之謎

203
00:11:01,654 --> 00:11:04,855
已經有些拼圖片漸漸變清晰了。

204
00:11:06,690 --> 00:11:08,779
但，如果你回頭看看整體，

205
00:11:08,803 --> 00:11:10,504
我們也是哺乳類動物。

206
00:11:11,032 --> 00:11:14,726
事實上，海洋每年為每個人
提供高達二十公斤的魚類。

207
00:11:14,843 --> 00:11:19,618
當我們不斷消耗魚群，我們人類
能從海狗的故事裡學到什麼？

208
00:11:20,719 --> 00:11:23,592
除了魚類之外，海洋每天
也影響著我們所有人，

209
00:11:23,644 --> 00:11:28,275
因為海洋會帶動全球天氣系統，
影響比如全球農業產出，

210
00:11:28,299 --> 00:11:31,928
或可能透過颶風、
極度高溫，和洪水，

211
00:11:31,952 --> 00:11:35,153
造成生命的嚴重損失和貧困。

212
00:11:35,756 --> 00:11:39,536
我們的海洋還有太多未被
探索之處，也沒有足夠的採樣，

213
00:11:39,560 --> 00:11:43,997
現今，我們對於其他星球的了解
仍然多於我們的星球。

214
00:11:44,021 --> 00:11:47,809
但，如果把廣大的海洋
切割成 6x6 度的正方形，

215
00:11:47,833 --> 00:11:50,650
每一塊大約四百英里長，

216
00:11:51,539 --> 00:11:53,693
你就會得到大約
一千個這種正方形。

217
00:11:53,717 --> 00:11:56,013
所以，我們和合作夥伴
一點一點來努力，

218
00:11:56,037 --> 00:11:59,805
我們在每一個格中
部署一台海洋無人機，

219
00:12:00,159 --> 00:12:02,581
希望能夠涵蓋整個地球，

220
00:12:02,605 --> 00:12:04,749
讓我們更深入了解

221
00:12:04,799 --> 00:12:07,120
那些會影響人類的地球系統。

222
00:12:07,603 --> 00:12:10,359
我們開始用機器人
來研究我們太陽系中

223
00:12:10,389 --> 00:12:12,689
遙遠的世界已經有一段時間了。

224
00:12:12,939 --> 00:12:15,570
該是量化我們星球的時候了。

225
00:12:16,440 --> 00:12:19,869
因為我們無法修復
我們無法測量的東西，

226
00:12:20,303 --> 00:12:23,195
且我們無法準備我們未知的東西。

227
00:12:23,761 --> 00:12:24,921
謝謝。

228
00:12:24,945 --> 00:12:28,019
（掌聲）