姓名:佐伊· 杰威尔(Zoe Jewell)斯凯· 阿里哈伊(Sky Alibhai)
头衔:杰威尔和阿里哈伊均为WildTrack 动物保护组织联合创始人(杰威尔还担任该组织主席)、美国杜克大学生物系访问学者
地点:北京
动物学家通过识别动物足迹,研究种群的生存、生活规律和发展状况,, 为濒危动物的保护工作打下了基础。
《环球科学》:两位一直致力于野生动物的保护工作,具体工作是如何开展的?
杰威尔:我们创造了一种新技术——FIT(Footprints Identification Technology,足迹脚印识别技术)软件,利用这款软件,我们对动物的脚印进行分析、追踪和比较,然后就可以得到一定区域里有关野生动物的种群、数量、性别等信息,为动物保护方面的决策制定打下基础。事实上,一切野生动物的保护策略都必须基于这些信息来合理制定。
《环球科学》:“足迹脚印识别”这种方式是如何想到的呢?
杰威尔:很多年前,我们在津巴布韦附近的一个公园里做濒危动物犀牛的保护工作,当时我们给犀牛带上无线电项圈来监控它们的生存状态。那时,我们会跟非洲猎人一起工作。他们很善于追踪,当他们看到我们使用无线电时便嘲笑说,“你们为什么用这么愚蠢的技术,看脚印
多简单、直接、清晰”。当时,无线电是一种非常先进的技术,但成本太高,对动物本身以及给动物套上项圈的人来说都很危险,而且只能在草原上使用,在丛林里由于树木遮挡很难
追踪到信号,而且无线电技术还可能导致雌性动物受孕率下降。这种“侵入式”的技术,给动物带来很多负面、不利的影响。如果我们想得到真实的野生动物的数据,就要确保整个数据获取的过程对它们的影响要尽可能小,这就是“非侵入性”保护的理念。于是,我们开始研究和发明FIT足迹识别技术,通过分析脚印来监测追踪濒危动物。
《环球科学》:能不能简要介绍一下FIT的原理和研究过程?
阿里哈伊:这种方法的基本原理就是获取动物足迹影像,进行图像处理,辨识动物足迹,然后进行聚类比对分析。这需要把图形、图像技术引入到数据分析的世界,找到图形之间显著的和规律性的差别。作为统计分析的工具,JMP软件的图形化能力是最强的,因此我们和SAS公司联合创始人,也是JMP软件的创始人——约翰· 萨尔(John Sall)先生进行了沟通,他同意进行一些新的开发,以帮助生态保护学家使用JMP分析所需要的图形和元素。FIT足迹识别技术是基于JMP软件开发出来的工具包。我们通过分析动物足迹脚印来辨识动物的身份,可以辨识出动物种群、数量、性别,甚至是年龄。这非常难,但是FIT已经能做到了,是非常了不起的突破。足迹脚印识别听起来很古老,借助全新的数据分析技术,我们让这门古老的技术又焕发了新的生命。
《环球科学》:和中国的合作是从什么时候开始的?现在有什么进展?
阿里哈伊:前年,我们受中国国家林业局猫科动物研究中心常务副主任、东北林业大学野生动物资源学院姜广顺教授的邀请,来中国协助解决东北虎的保护难题。这是一个正在进行的项目。后来,我们又启动了对东北豹的追踪和保护工作,最近又去了四川卧龙和雅安,为大熊猫的保护和野生大熊猫种群的调查、探寻做了一些基础的培训工作。
杰威尔:作为我们的一项志愿服务,能够参与到中国以及世界上两个最重要的濒危物种的保护当中去,这也是对我们来说,是一件非常荣幸的事情。而且我们惊喜地看到,中国政府在野生动物的保护方面正在投入越来越多的资源,在政府层面得到越来越多的重视,在这样的环境下工作,我觉得非常欣慰,这使得我们的工作变得更有效,也更加有意义。
《环球科学》:能不能具体描述一下对于东北虎的研究过程和研究成果?
阿里哈伊:首先我们要用圈养的老虎来建立模型。比如我有40只圈养的老虎,先拿20只来训练模型。训练好之后,再拿另外的20只来做测试。等模型成型的时候已经能做到百分之百的精确了,才把模型拿去用于野外老虎的分析、预测。去年,姜教授把获得得到的一些脚印的视觉信息、图片信息交给我们,我们用FIT得出的结论是,在特定区域有7只老虎,其中。4只雄性、,3只雌性。但是对于东北虎的年龄预测,我们还没有完全解决其中的问题,因为3~13岁的老虎脚印差别不大,辨识年龄就会比较困难。我们正在试图找到,到底是哪几个变量,能够帮助我们更精确、更好地预测它的年龄,现在我们的中国同事正在野外收集这些不同年龄的老虎的数据,来帮助我们找到做年龄模型训练的基础数据。
《环球科学》:FIT足迹识别技术现在能够覆盖的动物物种包括哪些?
杰威尔:我们在非洲参与保护了很多种物种,比如犀牛、狮子、猎豹、非洲大象、山狮,还有加拿大的北极熊,中国的大熊猫、东北虎等。我们甚至还参与到老鼠脚印的辨识工作中。FIT是一项很奇妙的技术,不仅可以辨识脚印大到大象那样的物种,对于脚印小到老鼠那样的物种,我们依然可以辨识。而且JMP公司也承诺任何野生动物保护组织都可以免费使用JMP,FIT工具包本身我们也是免费提供给大家的。不仅这项技术是免费的,我们到中国来参加保护项目也完全不收取任何费用。在整个事件里,没有任何商业利益的存在,唯一的利益所在就是要保护动物自然、保护自然生态。