地球生命的核心纽带
亚马逊雨林位于南美洲腹地，是地球生态平衡的关键组成部分。它横跨九个国家，面积超过 550 万平方公里，不仅是地理奇观，更是地球健康状况的重要指示器。
试想一幅生机脉动的广袤绿色画卷：每一片树叶、每一条溪流，都在全球气候的交响乐中扮演着独特角色。在这里，亚马逊不只是一片雨林，更是地球故事里充满活力的“角色”。其茂密的丛林与蜿蜒的河流如同生命线，贯穿地球的“叙事”，影响着各大洲的气候模式与生态系统。
这片雨林孕育了全球约 10% 的已知物种，是生命间微妙互动的绝佳见证。从行踪隐秘的美洲豹到色彩艳丽的金刚鹦鹉，每个物种都在维持生态平衡中发挥着重要作用。这些物种的健康状况，映射着地球整体的健康水平，也印证了局部生态系统与全球环境福祉之间的紧密联系。
但如今的亚马逊正处于关键的十字路口，面临严峻挑战。巴西国家空间研究院 (INPE) 的最新数据显示，森林砍伐率虽有下降（2023 年 8 月巴西亚马逊地区的森林砍伐面积较上年同期减少 66%），但自 20 世纪 70 年代初以来，巴西亚马逊的森林覆盖面积已减少近 20%。科学家警告，若森林砍伐持续，再加上森林退化与气候变化的影响，大片雨林可能会退化为更干旱的稀树草原生态系统，这将严重影响碳储存、生物多样性、降雨模式及当地社区 1 。保护亚马逊，不只是拯救一片雨林，更是守护全球环境的未来。
“生物声学的精髓，在于将自然之声转化为科学证据。”
生物声学：聆听自然交响乐的艺术
在亚马逊深处，微型麦克风（有时小如豌豆或纽扣）捕捉着鸟鸣、兽吼与枝叶摩挲声——揭开了野生动物此前不为人知的“生活叙事”。这便是生物声学，一门融合生物学与声学的科学领域。它通过分析和解读生物发出及感知的声音，将森林的交响乐转化为富含生态洞见的数据集。
麦克风的低侵入性，是生物声学研究的变革性优势。它们能无声地观察自然而不造成干扰，这种方式是人类主动介入无法实现的。这些设备高效且成本可控，得以在广袤的雨林中进行大范围、无干扰的监测。Microsoft“AI for Good Lab”副主任 Rahul Dodhia 强调，麦克风能捕捉“自然的细微差别”，这正是这种被动观测方法的核心优势。
与可能干扰动物行为的人类直接观测不同，这些麦克风“时刻监听”，实现了持续监测。它们的被动特性确保：即使是隐藏在视线之外或善于伪装的动物，其声音也会暴露踪迹，不会被遗漏。生物声学的这一特点提升了数据准确性，也让研究人员得以专注于分析等关键工作——野外数据采集则由麦克风与 AI 协同完成。作为“被动聆听者”，生物声学设备正在重新定义野生动物监测，确保雨林的每一丝声响都不会被忽略。
生物声学是通往“隐形世界”的大门。从昆虫的细微嗡鸣到吼猴洪亮的叫声，每一种声音都是生态叙事的一块拼图。这一领域不止于记录声音，更致力于理解“生命的协奏曲”——动物如何在自然栖息地中交流、互动与生存。
声音匹配：助力物种识别
“AI for Good”与“Azure 认知服务”携手合作，为研究人员提供了精准工具：在亚马逊复杂多样的声音中识别特定动物的叫声。这一步骤对监测生物多样性、破解生态互动机制至关重要 。
除了绘制“声学地图”，生物声学在识别“生物指示物种”方面也发挥着关键作用——这类物种能反映生态系统的健康状况。Microsoft AI 研究员 Andres Celis 阐释了其重要性：“通过生物声学识别出的关键物种，能揭示森林的健康程度。它们的存在与否，标志着生态系统是繁荣还是陷入危机。”生物指示物种对探测环境变化、评估栖息地健康状况、指导保护行动至关重要：它们能定位需要干预的区域，追踪生态修复项目的成效，是维护亚马逊生态平衡的核心力量。
借助这些先进技术，生物声学不仅揭开了亚马逊隐藏的“叙事”，更为开创性的保护策略奠定了基础。透过这一科学视角，保护地球最具多样性与活力的生态系统，成为一段充满发现、希望与创新的旅程。
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第 3 步
科学家提取声音的模式、频率及其他特征，深入了解动物及其行为——例如动物如何通过声音交流、求偶或导航。
AI：重新定义保护工作的先驱力量
随着AI为生物声学开启新纪元，保护与研究工作的效率也实现了质的飞跃。AI 成为科学家的重要助手：它筛选海量数据以识别不同动物，承担了数据审核中的常规工作，让研究人员得以专注于深度分析与关键保护任务。
“AI for Good Lab”生物声学研究首席科学家 Zhongqi Miao 解读这一进展时指出：“通过将自然之声转化为可量化数据，AI 助力监测野生动物种群、追踪生态系统变化。”这一方法的核心不仅是技术应用，更是为了更深入地理解野生动物健康、迁徙模式与行为细节。
“AI 加速了数据解读速度，让实时认知成为可能。” 3
AI 与创新之声
“瓜卡马亚项目”正借助 AI，以极高的准确率识别亚马逊地区的鸟类及非鸟类声音：该项目已分析超过 100,000 种声音，物种识别可信度超过 80%。它扩大了生态监测的范围，能同时覆盖亚马逊的广阔区域，并大幅提升数据解读速度——过去需数年人工完成的工作，如今几小时内即可完成。
AI 在这一领域最显著的优势之一，是其实时数据解读能力。当 AI 即时处理亚马逊的海量声音时，研究人员与保护工作者能迅速响应环境变化——为在生态变化不可逆前采取行动，提供了希望的曙光。
此外，AI 在野生动物监测中的作用不止于“数据处理”，还延伸到对自然栖息地声音的持续记录与分析。它如同技艺精湛的指挥家，实时解读亚马逊多层次的声音，在森林的“嘈杂声”中分辨出单个动物的叫声。AI 敏锐的“听觉”能捕捉雨林交响乐中的异常：例如蛙鸣模式的反常、或通常热闹区域的突然寂静——这些都可能是潜在生态变化的信号。
树蛙体型虽小，叫声却出人意料地响亮：部分树蛙的叫声可达 80-90 分贝，与割草机或路过的柴油卡车音量相当。
蝉以昆虫中最响亮、最独特的鸣声著称。其鸣叫模式的异常，能提醒科学家生态系统发生了变化。
亚马逊的啄木鸟通过啄击树木来交流、标记领地、求偶及向同类传递信息；短距离交流时，它们也会使用鸣叫与啁啾声。
猴子的交流方式多样：既有回荡在栖息地的洪亮叫声，也有轻柔的近距离交流声。这些声音对表达情绪、警示危险及维持群体社交至关重要。
AI：守护地球的合作力量
AI 在生物声学中的应用，标志着一次重要突破：其影响力从实验室延伸到更广阔的领域，为社区与生态系统提供支持。开源 AI 模型的发展，凸显了保护工作中的协作精神——让先进技术能应用于亚马逊等关键区域。在 Microsoft 技术的支持下，这种全球协作模式赋能了世界各地的科学家与研究人员，团结他们共同守护自然遗产。
借助 Microsoft 提供的灵活可扩展 AI 模型，厄瓜多尔、秘鲁等国的研究人员能更有效地应对环境挑战 2 。这种协作努力强化了亚马逊的保护工作，让多样的保护策略协同发力，共同应对生态系统面临的威胁。
在生物声学领域，AI 不只是技术工具，更助力实现更广泛的认知与行动。它将复杂的生态数据转化为公众易于理解的洞见，提升人们对亚马逊保护的关注度与支持度。这一技术不仅处理数据，更连接起人与保护工作，让人们意识到亚马逊在全球环境中的关键作用。
让 AI 与亚马逊的回声和谐共鸣
未来，亚马逊雨林将成为研究人员与 AI 展开开创性对话的“画布”。试想这样一个场景：与 AI 模型互动，就能即时获取雨林复杂“合唱”的洞见——例如，研究人员询问某类鸟鸣，便能立刻得到关于该物种、其行为及生态意义的详细信息。这并非科幻，而是“AI for Good”正在推进的愿景，也是生物声学研究取得飞跃的见证。
生成式 AI 与先进语言模型在这一进程中具有变革性作用。它们将重新定义我们对自然声景的理解，为解读和互动“森林语言”提供新方式。
公民科学
生物声学的叙事也延伸到了公民科学领域：技术搭建起日常生活与环境守护之间的桥梁。借助智能手机与 AI（例如 Microsoft“AI for Earth”中的“Wild Me”等项目），全球普通人都能参与生态监测。简单的行动（比如散步时记录一段鸟鸣）就能为科学家的研究数据库提供素材。在 Microsoft 技术的支持下，这种公民驱动的努力助力追踪野生动物模式、探测环境变化，让每个人都成为全球保护工作的关键参与者。
展望未来，AI 与自然世界的协同不仅鼓舞人心，更是迈向可持续未来的关键一步。在这一叙事中，技术成为自然的盟友——它提醒我们：保护和理解地球，每一份力量都至关重要。从亚马逊最微小的昆虫，到全球公民科学社区的每一位成员，每一个“声音”都是宏大旋律的一部分。
在雨林的韵律中，一曲共同的旋律正在奏响：它呼唤我们聆听、学习并行动。这不止是保护工作，更是一场集体旅程——守护我们赖以生存的非凡星球，让技术与自然在此交织共生。
参考文献
- Mongabay。（2023 年 9 月）。亚马逊雨林砍伐率持续下降。来源：https://news.mongabay.com/2023/09/deforestation-in-the-amazon-rainforest-continues-to-plunge/
- Microsoft 资讯。（无日期）。AI 或为亚马逊雨林保护的关键。来源：https://news.microsoft.com/source/latam/features/ai/amazon-ai-rainforest-deforestation/?lang=en
- Dodhia, R.（2024 年）。《AI for Good：探索科学知识》。收录于《AI for Social Good：用 AI 拯救世界》（第 1 版，第 121 页）。威利出版社
本文互动播放器中使用的动物声音均获第三方授权，仅用于演示。音频文件旨在模拟和展示生物声学研究中的声音采集过程。
探寻雨林保护的答案
Trevor 与 Microsoft“AI for Good Lab”副总裁、首席数据科学家兼主任 Juan Lavista Ferres 展开对话，探讨 AI 如何帮助专家识别雨林声音，从而更好地理解生态系统变化。“瓜卡马亚项目”正利用 AI 分析亚马逊地区超过 100,000 种声音频率，以实现物种识别与生态监测。保护亚马逊雨林，将助力守护全球环境。
