監測動植（zhí）物活動、溫（wēn）度、光照變化、地殼變形?? 　　機器人取代研究（jiū）人員在森（sēn）林中（zhōng）走來走去， 收集（jí）森林的降雨量、光照、濕度、植被覆蓋率等信息；科學家在實驗室（shì）通過筆記（jì）本遠程控製安置在野外、海洋（yáng）底部的傳感器、攝像機等儀器，隨時掌控自然界的細微變化。據《紐約時報》報道，科學家正在（zài）全球建立起一個環境傳感器網絡（luò）。 機器人取（qǔ）代科學家在野（yě）外考察 　　在（zài）美國（guó）加州（zhōu）桑嘉西托山脈的一個大（dà）峽穀裏，科學家（jiā）正在圈（quān）地30英畝鬆樹林和（hé）闊葉（yè）林地，以用於未來的環境（jìng）研究。 　　科學家們正在將100多個傳感器、機器人（rén）、攝像機和電腦連（lián）起來，組成（chéng）一個環境傳感器網（wǎng）絡（luò），他們將通過一種特殊的方式，為這片青綠（lǜ）世界描繪出一（yī）幅非同尋常的肖像。 　　傳感器、機器人（rén）、攝像機等（děng）儀器（qì）都是無線控製和連接的。其中有一種神通廣大的裝置叫做微（wēi）粒，大小如（rú）同一張紙牌，它可以自動測量森林中的光、風速、降雨量（liàng）、溫濕度、大（dà）氣（qì）壓力，還能探測到溫暖物體的（de）出現（xiàn）或跟蹤席卷峽穀的寒流。 　　此外無線微粒和攝像機以及其（qí）它傳感器還一起用於跟（gēn）蹤鳥類的生活習（xí）性、苔蘚的生命周期和不（bú）同土壤對二氧化碳的持有情（qíng）況。機（jī）器人從一（yī）棵樹走（zǒu）到另一棵樹，下麵的傳感器將溫濕度和不同（tóng）天氣下的光（guāng）照情況給記錄下來。 　　正在研究森林的加州大學的生物學家格雷厄姆表示，用筆記本電腦遠程掌握森林，通過網絡（luò）連接可以看到所有（yǒu）執行任務的微粒、機器人、攝像機（jī）等，這非常酷。科學家（jiā）不用每天蹲守（shǒu）在（zài）森林中進行實地勘測，通過環境傳感器網（wǎng）絡就可以（yǐ）隨時獲得來自（zì）森林的一手資（zī）料。 　　通過環境傳感（gǎn）器（qì）網絡，科學（xué）家可以對自然界的變化進（jìn）行全程跟蹤測量（liàng）。 　　這（zhè）種新科學正在迅速傳播，一個耗資10億多美元的傳（chuán）感器網絡計劃不僅涉（shè）及到這片林（lín）地，還包（bāo）括哈得遜河和太平洋的（de）深底。 　　攝像機（jī）、手機和無線（xiàn）電腦的快速小型化（huà），使科學家能打造一個小型傳感器組成的新型網絡，從而開啟生態學（xué）洞察力的一個新時代。 　　雖然這一領域還剛剛起步，但（dàn）研究人員表示，加州森林研（yán）究實驗的成功（gōng）表明這種微型無線傳感器網絡相對通過有線和電力線相連（lián）的儀器來說，成本投入少得多。在以前（qián），科學家想要（yào）投入數百萬這樣的儀（yí）器來進行長期跟（gēn）蹤的話，必須伐倒一大片森林才（cái）行。 　　美國國家自然（rán）基金的項目主管亞曆（lì）山（shān）德拉博士表示，“環境科學的（de）潛力是驚人的。有這樣的技術，我們就能開始了解大自然的（de）變化是什麽，什麽情況是正常的（de）。我們認識到越來越多的環境變化在以不同速度出（chū）現（xiàn）。為了解這些，我們得全程跟蹤測量（liàng）。” 　　科學家（jiā）希望了解更多（duō）的土（tǔ）壤汙染物（wù）、土地變化、水流（liú）、入侵物種，海洋循環、陸地（dì）形（xíng）成、二氧化碳（tàn）的沉積地、火山爆發的原因以及病毒與遺傳基因在環境中的傳播方式。 　　環境傳感器網絡讓人類難以企及的考察地點也變得觸手（shǒu）可及。 　　微（wēi）粒有定製的電腦芯（xīn）片、傳感器和無線連接，通過電池或太陽能（néng）供電，使科學家能遠程操控它們，讓它們四處移動。類似的（de）這種網（wǎng）絡預計將遍布北美洲，橫越加州西海岸（àn）到加拿大的水（shuǐ）域。 　　有些地方將被永久性地觀察，長期記錄環境變化的數據，不像夏（xià）令營（yíng）學生或兩周海洋研究航行，一次就完了。繼微型化電子學和新材（cái）料的（de）新一輪發展後，科學（xué）家就能（néng）用上更小的無線廣播、電腦、傳感器和電池。 　　美國國家科學基金會將源源不斷地向大學和研究院提供基礎研究經費。在近幾年中，此基金會在新傳感器網絡的研究上已經（jīng）投入了1億美金，預計還要向大規模的生態項目研（yán）究投入10億美金，主要用於氣象台的建設。 　　此外，美國國防部也幫了不少忙。在20世紀90年代，其（qí）先進研究項目署向大學裏的科學家提（tí）供資金（jīn），讓（ràng）他們研究許多電腦化的小型（xíng）傳感器。科學家稱之（zhī）為微粒和智能（néng）塵埃。 　　此裝置的需求迅速增長，以至於加州大學的皮斯特博士為此成立了塵埃網絡，專門向外出售微粒，包括生態研究。據稱（chēng），微粒的能效高，大多數時間它（tā）能自動讓自己睡個夠，定時醒來檢查一下傳感器（qì），並將結果（guǒ）無線發（fā）射到其它網絡設備。手機大的微粒能工作5年，能在325英尺外傳送信息。網絡節點能自動尋找其鄰居，如果有些失（shī）靈了，它就會替補上。 　　科（kē）學家表示，環境傳感器網絡有助於填補顯微鏡（jìng）與望遠鏡觀察之間的（de）空白。以前很難獲得沼澤地的大量信息，而這種技術（shù）就能做到。 　　即便是水下微生物、微弱地震、地殼變形也難逃環境傳感器（qì）網絡的（de）法眼。 　　行業巨頭也在加入這一行列。比如（rú），英特爾在開發（fā）有關（guān）森林（lín）的植入網絡傳感，至今已是第三個年（nián）頭了。 　　科學家還在設計浮動機器人，無線傳感器和分布式電腦，自動收集水麵和水下的微生物標本，然後（hòu）將它們與科學（xué）家（jiā）們探測到的微環境情況結合起來進行分析，以用於了解和提高哈得（dé）遜河的水質。由科學基金會資助（zhù）的河網（wǎng）項（xiàng）目大約采用了24個儀器，以跟蹤農（nóng）田的肥料流動、植物的（de）光合作用、藻類的生長和有害物的汙染情況。這樣，你就能快速掌握汙染（rǎn）情況，迅速作出反應，減少危害。 　　由（yóu）科（kē）學基金會投資2億美金（jīn）的地球探查項目正在3000個點上展開，以跟蹤微弱的地震，測量地殼變形（xíng）和繪製地球從地（dì）殼到地核的3維內部結構圖。其中，有（yǒu）2000多個儀器是可以移動的（de），配有無線設備，由太陽能或風能帶動。此項研究的目的就是（shì）揭開大陸如何形成和發展之謎，革新火山（shān）、礦石開采和地震的研究。從2003年啟動的地球探查項目將（jiāng）在2008年完成，運行到2023年。 　　環境傳感器網（wǎng）絡已經深入到海洋底部。 　　生（shēng）物領域也（yě）有其它項目??美國國家生態觀察網絡（NEON），投（tóu）資5億美（měi）金。此項目正在開展，但岸對岸的NEON可能得要占用15個直徑為250英裏的圓形區域。每個氣象台將有雷達來跟蹤鳥類。同時還有許多微粒（lì）、機器人和傳感器，甚至森（sēn）林中還有一些起重機也將（jiāng）參與此項研究。 　　此項目的一個目的是跟蹤入侵物種，入侵物種全年導（dǎo）致的農業損失達1000億（yì）美（měi）金。另一個（gè）目的是預測生物圈的變化，可以讓政府更好（hǎo）地（dì）規劃土地的利用和保護（hù）。 　　最具挑戰性的項目可能是海（hǎi）王星項目（mù）。從加州到加拿大的太平洋深海中近2000英裏的海纜上星羅棋（qí）布地係上了傳感器、攝像機和（hé）機器人。此項目耗資2億美金，三分（fèn）之一來（lái）自加拿大，其它的由美國國家（jiā）科學基金會出。其目的（de）是研究整個海洋、從海底到海麵的環境變化，以回答一些基本問題（tí），幫助人們更好地保護被海洋學者稱之為地（dì）球的（de）命根子的海洋，再看（kàn）看人類是如（rú）何影（yǐng）響海洋的。 　　目前加拿大已（yǐ）經著手在研（yán）究，美國方（fāng）麵到2007年才會注入第一批資金（jīn）。此項目計劃到2012年完成，運行30年。 　　未來環境傳感器網絡將像因特網一樣覆蓋全球。 　　像因特網（wǎng）一樣，這些（xiē）由智能嵌入式傳感器組成的規模龐大的（de）分布式係（xì）統最終將覆蓋全球（qiú），對瀕（bīn）危物種、土壤和空氣汙染、病人和人工環境（jìng）等各種現象進（jìn）行監測和信息（xī）收集。通過廣泛應（yīng）用，傳感器網絡還可能揭示出一（yī）些我們此前所未曾觀察（chá）到的現象，並將最終幫助我們理解和管理這（zhè）個日益脆弱的地球（qiú）。 　　傳（chuán）感器（qì）網絡技術還可能改寫一些重要的科學分支，如生態學和環（huán）境（jìng）科學等。然而，正（zhèng）如我們已經談到（dào）的，這一（yī）技術所帶來的（de）影響將遠遠超出科學探索的範圍。最終，高分辨率的觀測係統（tǒng）將（jiāng）大幅減少被汙染的空（kōng）氣（qì）和水源對公眾的危害；將為人們提供（gòng）更安全的食品和住宅；將使那些最早發現自然和人為災害的人們能夠將警報更有（yǒu）效地傳遞給他人。 該信息摘（zhāi）自：北京（jīng）科（kē）技報