本文來源于海潮天下(Marine Biodiversity)
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出品 | 海潮天下
在很多人的想象里,野生動物研究最重要的部分發生在森林、雪山或者無人區。但對保護生物學研究者來說,真正漫長的工作,往往開始于回到實驗室之后。
過去十幾年,紅外相機已經成為野外監測最核心的工具之一。研究人員會把相機固定在動物可能經過的位置,通過熱感應自動拍攝。幾個月后,再統一回收設備。一個中等規模項目,通常就能積累數十萬張照片;如果是跨區域長期監測,數據量甚至會達到百萬級。
問題在于,大多數照片并沒有直接價值。鏡頭里可能只有晃動的草叢、樹影、雨水、夜間噪點,或者從邊緣一閃而過的動物身體局部。研究人員必須逐張篩查,再標注物種、時間、位置等信息。很多生態項目里,數據整理本身就會消耗數月時間。
海潮天下(Marine Biodiversity)小編注意到,2026年5月6日發表在《應用生態學期刊》(Journal of Applied Ecology)的一個最新研究,討論的正是這個問題:如果把這部分工作交給人工智能,最終得到的生態學結論,是否還能保持可靠呢?
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(圖文無關)▲上圖:美洲獅(拉丁學名:Puma concolor)是貓科美洲獅屬下的唯一物種。由于分布極廣,從北美的加拿大一直延伸到南美洲的最南端,它在不同地區有著多達數十種俗稱,如山獅、美洲豹貓、或庫加(Cougar)。圖源:USFWS
AI的“識別準確率”,真的那么重要?
這項研究由美國華盛頓州立大學、谷歌、危地馬拉野生動物保護機構等團隊合作完成。研究人員使用了一套名為SpeciesNet的人工智能系統,對來自多個真實野外區域的紅外相機數據進行自動識別,其中包括美國蒙大拿州冰川國家公園、華盛頓州監測區域,以及危地馬拉瑪雅生物圈保護區等等。
該研究的重點,并不是簡單比較“AI識別對了多少張照片”。真正被檢驗的是,AI自動生成的數據,會不會影響后續生態模型的結果。
論文采用的是保護生物學里常見的“占域模型”(occupancy models)。這種模型除了統計動物出現次數,主要還是用于推斷某種動物在特定區域中的存在概率和空間分布。它被廣泛用于評估棲息地變化、物種活動范圍以及保護區管理效果。
研究人員分別使用人工專家標注的數據,以及AI自動識別的數據建立模型,再對兩者結果進行比較。結果顯示,在多數常見物種上,AI生成的多物種占域模型跟人工分析的結果是高度接近的。
這也是這篇研究真正受到關注的原因。
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▲上圖:大概7年前Google搞了個叫Wildlife Insights的平臺(屬于Google Earth Outreach項目),專門給研究者存圖、識圖、協作分析,SpeciesNet一直在后臺跑著干活。2025年,Google最近把自家開發的AI模型SpeciesNet開源了,放在GitHub上,用的是Apache 2.0許可證。這個模型干的事很具體,就是拿來分析相機陷阱(Camera Traps)拍回來的照片,自動辨認里面是什么動物。這次開源,相當于把引擎單獨拆出來,給了工具開發者、學界或者做生物多樣性的初創公司,方便大家直接拿去用或者自己改,用來擴大自然區域的生物多樣性監測規模。上圖是位于北京中關村的谷歌中國總部寫字樓外。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下(Marine Biodiversity)
過去幾年,生態AI的討論往往集中在“識別準確率”本身,例如一套模型能否正確識別狼、熊或者鹿。但對于實際保護工作來說,更關鍵的問題其實是,即使AI會出現部分識別誤差,它是否已經足夠可靠,不再成為生態監測的數據瓶頸。
在AI自動識別工具的加持下,原本可能需要數月甚至更久的數據處理流程,現在有機會被壓縮到幾天內完成。對于生態監測來說,這種變化的意義并不只是節省人力。因為,野外研究長期存在一個現實問題是,數據處理速度通常趕不上生態變化速度。等研究人員完成圖像整理時,一個季節可能已經過去了,錯失了窗口期。一些關鍵變化,例如動物活動范圍縮小、人類干擾增加,或者棲息地出現破碎化,往往已經發生。如果圖像識別、基礎建模能夠快速搞定,那么,監測體系就可能更接近實時運行。
不過,這并不意味著AI已經能夠替代研究人員。這篇論文同時指出,稀有物種以及容易混淆的物種,仍然會影響AI的識別穩定性。很多瀕危動物本身樣本有限,訓練數據不足;不同地區之間的環境差異,也會影響模型表現。因此,目前更現實的應用方式,仍然是讓AI完成大規模初篩,再由研究人員進行關鍵復核。
這一點也反映了生態AI領域近兩年的變化。早期的很多研究,比較關注模型本身的技術指標;但隨著這幾年系統逐漸進入真實野外環境,越來越多的研究重點開始轉向穩定性和可部署性。因為自然環境的數據遠比互聯網圖像復雜——比如說,夜間紅外圖像分辨率有限,動物經常只露出個屁股、或只見一斑;雨雪、植被遮擋、設備差異,又都會影響識別結果。
也正因為如此,這項研究的意義,并不在于證明AI已經“理解生態系統”,而在于它提供了一個現實的結論——即使存在一定誤差也沒關系,AI也已經能夠有效承擔生態監測中最耗費時間、最耗人力的數據處理工作了。
對于保護生物學來說,這可能是人工智能第一次真正開始進入日常研究流程,不再是停留在實驗室演示階段了。
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海潮君·寫在最后
筆者覺得,這篇研究真正有意思的地方,其實不是“AI會識別動物”——這件事前幾年已經不算新鮮了,各種各樣的app已層出不窮。
過去幾年,生態AI領域一直有種很明顯的傾向,大家都在比識別率、準確率,模型能不能把看起來很像的2種動物分清、能不能把夜間照片識別得更準一些。但生態學本身并不只是在“認圖”。這個研究團隊關心的,是某個區域里的動物數量有沒有變化,活動范圍是不是在縮小,棲息地有沒有被破壞。
這篇論文發現,即使底層圖像識別存在誤差,最后建立出來的占域模型,很多情況下依然和人工分析結果接近。換句話說,AI不一定需要“零誤差”,也有可能已經足夠實用。
這可能代表了保護生物學+AI應用的一個變化方向。因為現在生態學最大的問題,早就不是沒有數據,而是數據太多了,林林總總搞不過來。你去看各種招投標,很多保護區已經鋪滿了紅外相機、錄音設備和遙感系統,到處都在增設;但研究人員往往需要幾個月,甚至更久,才能把照片和聲音整理完。等分析真正完成,一個季節都過去了。所以這篇研究真正關注的不是AI的“自動識別動物”,而是承認它不必perfect、轉向“實時生態監測”的可能性。
如果未來數據能被持續自動處理,那么一些變化就不必等到半年后才發現。比如某種動物活動突然減少、某片區域夜間人類活動增加,或者遷徙路線開始變化,系統理論上,都是可以更早的給出信號的。
接下來最值得關注的方向,也未必是繼續提高識別準確率。真正重要的可能是讓AI開始理解“關系”。因為生態系統里最關鍵的東西,很多時候不是“有沒有某種動物”,而是“它們之間發生了什么”。哪些物種不再同時出現,哪些捕食關系開始斷裂,哪些遷徙路徑被切開,這些變化往往比物種消失本身出現得更早。
如果AI未來能夠穩定追蹤這些關系,生態學可能會慢慢從“記錄發生了什么”,變成“提前判斷接下來會發生什么”。
本文參考資料
感興趣的海潮天下(Marine Biodiversity)讀者可以參看該研究的全文:
Thornton, D., Morris, D., King, T., Perera-Romero, L., Anderson, A., Garcia-Anleu, R., Fitkin, S., & Vynne, C. (2026). Identification of camera trap images by artificial intelligence and human experts produces similar multi-species occupancy models. Journal of Applied Ecology, 63, e70370. https://doi.org/10.1111/1365-2664.70370
https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2664.70370
https://phys.org/news/2026-05-ai-wildlife-tracking-months-days.html
https://techcrunch.com/2025/03/03/google-releases-speciesnet-an-ai-model-designed-to-identify-wildlife/
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資訊源 | Thornton D, Morris D, King T, et al.(2026)
文 | 王芊佳
排版 | 盧曉雨
時間 | 2026年5月
聯系小編 | editor@oceanbiodiversity.cn
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