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孙圣垚介绍珊瑚及(jí)鱼类的智能识别及分析系统。（受访单位供图） 海洋生物多样性与经济、社会和环境可持续发展息息相关。说到我国(wǒguó)的海洋生物多样性保护，不能不提及两种(liǎngzhǒng)海洋生物。 一种是中华白海豚，这是一种栖息于近岸生态系统的(de)(de)标志性(biāozhìxìng)物种，为国家一级保护(bǎohù)动物，因数量稀少被称为“海上大熊猫”，但人们对它的关注度或许(huòxǔ)不及大熊猫的百分之一；另一种是珊瑚礁，其总面积虽占全球海洋面积不到0．1％，却是25％的海洋生物种类的庇护所，被称为“海洋绿洲”。 福建(fújiàn)九龙江口是中华(zhōnghuá)白海豚的主要分布区(fēnbùqū)之一，位于东山岛海域的珊瑚保护区则是福建唯一的省级珊瑚自然保护区。为保护好这些珍稀的海洋生物，福建开启AI赋能海洋生态保护的新范式。 东南网5月8日报道（福建日报(fújiànrìbào)记者 林霞） “每至放晴，出海看看(kànkàn)白海豚”，是自然资源部第三海洋研究所研究员王先艳的日常，对他而言，它们(tāmen)是“家人一般(yìbān)的存在”。“就算是冬季，每月都要坚持出海6天或以上，看看海豚们，方觉得安心。” 这段时间，他(tā)出海(chūhǎi)的频次更为密集。海豚从出水到入水，通常只有半秒钟，但调查者往往要一整个白天暴露在强烈的阳光下，晒伤是(shì)常有的事。找到白海豚后，他就迅速抓拍它的背鳍。 每年的(de)3月到8月，是(shì)中华白海豚幼崽出生的高峰期。“当前，在厦门湾的中华白海豚，尽管幼崽、少年、青年的群体占(zhàn)比仅10％、23％、4％，但壮年占比却高达51％，这是生殖潜力(qiánlì)较高的年龄阶段。”王先艳说。 王先艳告诉记者，在厦门湾繁殖的(de)白海豚雌性个体至少有(yǒu)13头，平均繁殖间隔为4．27年(nián)，相当于(xiāngdāngyú)平均每年有两三头幼崽出生。未来的10～15年，是厦门湾中华白海豚保护很关键的时期，若诞生的幼崽都能存活，就能有效壮大白海豚的种群。 碧蓝的(de)大海，中华白海豚的吻部(wěnbù)不时地探出水面。这样的画面，王先艳的相机捕捉过10万余张。在自然资源(zìránzīyuán)部第三海洋研究所的鲸豚展馆墙壁上，依次陈列着(zhe)中华白海豚婴儿期、幼年期、少年期、青年期、壮年期、老年期6种年龄段照片，均是出于王先艳之手。 “没有(méiyǒu)调查研究就(jiù)没有发言权。”从20世纪90年代起，自然资源部第三海洋研究所就对厦门(xiàmén)湾海域中华白海豚开展系统的调查，为建立中华白海豚自然保护区奔走。至今，团队已在海上(hǎishàng)工作超过1万小时。 我国是中华白海豚分布(fēnbù)数量最多的国家，目前有8个(gè)种群分布于我国东南沿海。在福建，中华白海豚主要栖息在厦门湾，在宁德(níngdé)海域、泉州湾和东山湾也有少量个体分布。 “厦门跟其他的地方还不太一样，白海豚(báihǎitún)就生活在城市附近，面临的挑战更大。但(dàn)这么多年，厦门湾(wān)白海豚仍能维持种群的相对稳定，这也从侧面印证这座城市的经济发展与生态保护协同并进。”王先艳(wángxiānyàn)说。 中(zhōng)华白海豚在IUCN红色名录中被评估为易危等级，长期以来，沿海各类涉海工程（如围填海(tiánhǎi)、桥梁、海上风电场等）蚕食了中华白海豚的栖息地(qīxīdì)。 “涉海工程作业以及航运船舶产生的噪声会(huì)干扰它们的听觉系统，影响其觅食和个体间的交流，水下爆破产生的高强度冲击波甚至会炸死白海豚。白海豚还因为在渔网附近捡(jiǎn)‘漏’，被渔网缠住，挣脱的过程中会把(bǎ)背鳍割裂，无法挣脱的就会窒息死亡。”王先艳说(shuō)。 “每次出海，与白海豚的(de)相遇都是(shì)一场‘捉迷藏’。”王先艳说，即使天公作美，海上天气晴朗，想捕捉到白海豚的理想行为状态也是可遇不可求(qiú)。“海豚有迁移、摄食等行为状态，捕食(bǔshí)时，它在水下活动的时间比较长，人们很难发现它的行踪。考察结束后，研究(yánjiū)人员还要从海量(hǎiliàng)的视频和照片中筛选出有用的素材，再应用到科研和科普制作中。” 这也(yě)是王先艳所在团队频频出海的原因。真实的长期数据是制定合理保护措施的基础，从中可以了解中华白海豚在厦门湾的数量(shùliàng)、分布、存活率、繁殖等(děng)特征，以及存在的威胁等。 有了这些信息，才能(cáinéng)科学系统地规划如何保护白海豚。 为(wèi)白海豚制作“扫脸”系统 60多头白海豚中，王先艳特别(tèbié)提到其中的两头。 一头是“大白”，他称之为“英雄的母亲”。在2012年4月、2018年8月、2020年5月、2023年10月，他分别拍摄到“大白”生(shēng)小海豚、带娃(dàiwá)的场面。“除了(chúle)带自己的娃，我还(hái)拍到它帮其他白海豚带娃的场面。” 另一头是“豚坚强”，2010年(nián)，王先艳第一次见到它。这是一头没有上颌的白海豚，伤口位置很深，已靠近舌头。“无法想象这十几年它是如何(rúhé)生存的，今年在(zài)围头湾水域，我还见到它。” 相比“大白”，“豚坚强”对人类的(de)警惕性相对高(gāo)一些，和船只保持着相当远的距离。遇到这种情况，运用智能化手段极其必要。 “事实上(shìshíshàng)，单靠人力保护白海豚，是远远不够的。当前，厦门湾白海豚的保护，信息化平台建设力度还要加大。”视造（福建）智能(zhìnéng)科技有限公司总经理(zǒngjīnglǐ)林斌说。 去年，自然资源部第三海洋研究所、华为技术有限公司、视造（福建）智能科技有限公司共同推出视造智能白海豚AI识别系统(shíbiéxìtǒng)，通过部署在岸基摄像头中(zhōng)的视觉(shìjué)终端，包括水下(shuǐxià)高清摄像机、水面长焦相机以及无人机，采集海豚的姿态、身体细节、行为等个体数据，并将影像数据实时采集并上传(shàngchuán)至AI分析平台。 点击(diǎnjī)进入“白海豚(báihǎitún)特征识别系统”云平台，记者看到不同时期“大白”和“豚坚强”的照片(zhàopiān)。林斌介绍，该系统基于此前拍摄的大量照片和汇总的素材，结合白海豚的背鳍形态、斑点分布等生物特征，构建起(qǐ)高精度识别模型。如(rú)，“大白”独特的背鳍缺口和“豚坚强”的斑点排列模式，是各自独有的特征。 就像人脸，白海豚的背鳍有着独特的斑点和(hé)缺刻(quēkè)，是确定其身份的依据。“我们围绕白海豚的标注、目标识别、算法定制为(wèi)核心，配套前端、后端以及业务逻辑定制开发，实现(shíxiàn)智能监测和数据发布。”林斌说。 最受关注的“大白”和(hé)“豚坚强”，有了“贴身管家”。 2024年台风季(jì)期间，视造智能白海豚(báihǎitún)AI识别系统成功捕捉到“大白”为躲避强风浪，在厦门湾迁徙(qiānxǐ)的路径，首次验证了白海豚应对极端天气的避险行为模式。 “如今，AI模型通过对比(duìbǐ)数据库，就能实现秒级个体识别，准确率超过95％。”林斌(línbīn)说。 虽说整个厦门湾都是(shì)白海豚的分布区，但就像(xiàng)人类社会一样，它们也分社群，住在东、西不同的“村落”，这些都需要仔细研究。 指着厦门(xiàmén)湾的地图，王先艳解释道：“在(zài)西海域(hǎiyù)，即九龙江入海口住着二三十头的海豚，住在东海域的海豚却不怎么爱动，但西海域有9头‘社牛’海豚偶尔会跑去东海域找伙伴们互动。在我们看来，这9头海豚就起到交流使者的作用(zuòyòng)。” “未来，视造智能白海豚AI识别系统将在DeepSeek基础(jīchǔ)上结合(jiéhé)视觉大模型和多(duō)模态大模型，在发现海豚后，将大模型与小模型相结合，实现多摄像头联动，指挥无人机(wúrénjī)抵近跟踪，采集更(gèng)高清的画面，实现更精准的个体识别，智能判别海豚的生活状态、是否可能受到潜在侵害。”林斌说。 数字浪潮重塑珊瑚(shānhú)生态 当(dāng)海面上(shàng)海豚肆意游弋(yóuyì)时，在海底深处，珊瑚虫通过光合作用、新陈代谢、生长繁衍，不断分泌出石灰石。这些石灰石紧密地黏合在一起，最终形成坚硬的珊瑚礁。 隐藏在东山岛海域之下的，就有这样一片神奇的海底花园。东山岛海域是我国(wǒguó)大陆沿岸(yánàn)造礁石珊瑚分布的北界，这里的珊瑚具有重要的生态价值(jiàzhí)和科研价值。有这么一群人，是它们的守护者。 穿戴好(hǎo)潜水服、面具、脚蹼、配重、空气压缩罐等装备，厦门大学东山(dōngshān)太古海洋观测(guāncè)与实验站（简称“东山太古站”）驻站研究人员纵身一跃，跳入神秘的蓝色海洋中。 在研究人员的镜头里，盾形陀螺珊瑚、标准蜂巢珊瑚、锯齿刺星珊瑚等色彩各异的造礁石(jiāoshí)珊瑚，与蝴蝶鱼、雀鲷、石斑鱼等众多(zhòngduō)鱼类共同生活、和平相处，宛若(wǎnruò)仙境。 长期以来的影像素材，也(yě)是东山太古站研究人员的重要数据基础。 东山岛海域地处南海(nánhǎi)和东海交界的(de)关键区，水文环境主要受浙闽沿岸流、粤东沿岸流、南海暖流和黑潮分支(fēnzhī)等多种水系影响(yǐngxiǎng)，该区域的冬季海水温度处于造礁石珊瑚生长的下限。因此，东山珊瑚群落属于生态脆弱带，更容易受到气候变化下的极端天气的影响。 与守护白海豚类似，珊瑚群落的(de)水下监测和保护，也遇到(yùdào)许多难题。如，水下视频数据的分析(fēnxī)依赖研究人员肉眼判读，费时费力，视频数据也易受到天气、水质等因素影响，影响鉴定的效率。 去年起，厦门大学的科研团队联合福州威普软件技术有限公司，基于昇腾(téng)AI算力(suànlì)，开发了一套珊瑚及鱼类的智能识别及分析系统。 “该系统可对东山岛海域水下视频数据进行实时分析和(hé)处理(chǔlǐ)，并识别珊瑚和鱼群的种类(zhǒnglèi)，记录鱼群的数量和大小，形成珊瑚与鱼类信息库，包含图片、视频等数据。”东山太古站驻站工程师孙圣垚说。 数据显示，监测数据中有5种造礁石珊瑚的(de)识别准确率已达99％；35种鱼类的综合识别准确率可达93％。“过去一段5小时(xiǎoshí)的视频样本，研究人员需要花费2～3天做鉴定分析，在(zài)AI引入后，不到40分钟即可完成(wánchéng)。”孙圣垚说。 AI加持之下，珊瑚研究人员有(yǒu)了更多的(de)时间聚焦在后续的数据分析上。 在自然资源部第三海洋研究所的珊瑚保育馆，陈列着多个巨型(jùxíng)的长方形玻璃缸，培育100多种形态万千、色彩缤纷(sècǎibīnfēn)的珊瑚。 这是(zhèshì)国内首个室内大规模珊瑚(shānhú)活体培育的实验室。“珊瑚对生长环境(huánjìng)极为敏感，要想成功养殖珊瑚个体，缸内的水质、温度、光照甚至水里(shuǐlǐ)的微量元素都要严格把控。”自然资源部第三海洋研究所研究人员黄丁勇说。 2011年(nián)以来，自然资源部第三海洋研究所研究团队就致力于陆基或半陆基珊瑚(shānhú)规模化养殖和繁育关键技术的研究，建立了基于自然生境模拟的珊瑚有性繁殖(fánzhí)系统，实现(shíxiàn)了封闭循环(xúnhuán)体系内珊瑚有性繁殖技术的突破，包括该条件下多种珊瑚产卵、幼体附着以及生长和发育，并在室内实现了多种礁区关键功能生物的人工繁育。 通过这种方式，这些海底精灵“浮出洋面(yángmiàn)”，进入(jìnrù)大众视野。除此之外，研究人员还会下潜到海底“种”珊瑚。 所谓“种”珊瑚，顾名思义就是珊瑚移植。“东山(dōngshān)是我国大陆沿岸造礁珊瑚群落分布的最北缘(běiyuán)，由于地处近岸(jìnàn)区域，人类活动频繁，其生存环境相对恶劣。”黄丁勇介绍，依托青山公益基金，最近两年，他们潜水收集散落(sànluò)的珊瑚断枝，然后固定在海底提前投放的苗圃架上以及(yǐjí)移植到位于古雷的珊瑚培育(péiyù)基地，等待其恢复以及自然生长，这也可作为后续东山珊瑚生态系统修复的苗种来源。 不过，珊瑚礁修复工作往往需要充分(chōngfèn)调研和前期评估。有时候，珊瑚礁修复前的准备工作比修复本身(běnshēn)还要复杂烦琐。从2019年起，黄丁勇所在(suǒzài)的团队就在东山及周边海域下潜100多站次，花费(huāfèi)大量时间分析调查影像和数据，彻底摸清了东山及周边水域珊瑚群落分布(fēnbù)和退化因素，并查阅有关东山沿岸生态环境的大量历史资料，系统评估其修复可行性，最终(zuìzhōng)敲定了修复方案。 “由此可见，智能识别及分析系统对于我们的工作意义重大。我们期待，未来能够借助科技手段，让我们可以腾出更多时间(shíjiān)，潜心研究珊瑚(shānhú)礁退化、适应机制，以及珊瑚规模化人工繁育技术(jìshù)等。”黄丁勇说。 上颌已缺失的“豚坚强”捕食瞬间（受访单位(dānwèi)供图） 珊瑚保育(bǎoyù)馆里的自然礁岩模拟缸 黄丁勇 摄 分别为中华白海豚婴儿期、幼年期(yòuniánqī)、少年期、青年期(qīngniánqī)、壮年期、老年期。 王先艳 摄 白海豚特征识别系统(shíbiéxìtǒng)（受访单位供图）