“起初，没有人在意这一场灾难，这不过是一场山火、一次旱灾、一个物种的灭绝、一座城市的消失，直到这场灾难和每个人息息相关。”电影《流浪地球》开篇的第一句台词，透露出对于地球和人类未来的担忧。其实，一直以来，科学界从没放弃过对于我们赖以生存的自然环境的监测和研究。这些研究通常要耗时数十年，并不断克服这漫长经历中来自各个领域的风险和挑战。能够一直坚持下来的，凤毛麟角。

纳米比亚奥坎巴拉的大象被植入了追踪器，卫星能更快的找到它们

图源：COURTESY OF MARTIN WIKELSKI

via Yale Environment 360

2001年，还是一名博士后研究员的马丁•维克尔斯基 （Martin Wikelski）正在巴拿马进行野外科考。当时他的研究对象是当地一种浣熊。每天，他用香蕉作为诱饵，将浣熊捉住并给它们戴上能发射无线电信号的项圈，然后凭借无线电信号追踪浣熊运动的轨迹。

为了更好地捕捉到信号，他和同事将接收器尽量悬挂在岛屿的最高处——100多英尺的塔楼上。这样，接收器就可以将信号自动传输到实验室的电脑上。他们就这样工作了很长时间。在一次与无线电工程师的交谈中，对方的一个点子启发了他——如果将接收器放得足够高，比如太空里的卫星上，就可能追踪到地球上所有的生物——包括地球上任何地方的鸟类、海洋爬行动物和陆地哺乳动物。

这个想法实在是太酷了！维克尔斯基对此心动不已，甚至因此而变得几乎“狂热”。他想尽办法获得了在美国宇航局的会议上提出这一想法的机会。不出意外地，他被拒绝了。因为在当时来看，这样虚无缥缈的研究想要立项实在是太难了。

一直以来，人类对动物迁徙的认知都是知之甚少的。从中国古代诗词中的“北雁南归”，到壮观的非洲角马大迁徙，再到吸引无数国人关注的云南大象一路向北的漫游……这些动物的大规模迁徙除了寻找食物和水源之外，是否还有其他重要的目的？一些异常的迁徙行为又是为了什么？为了搞清楚这些“地球邻居”行为背后的原因，像维克尔斯基一样的野生动物学家花费了大量的时间和心血。

维克尔斯基花了十年时间设法说服科学界和投资方，建设一个全球性的动物追踪平台是有可能实现的。得益于德国和俄罗斯联邦航天局的支持，维克尔斯基牵头成立了太空动物研究国际合作项目（International Cooperation for Animal Research Using Space，ICARUS），启用新型卫星接收追踪系统，将接收器的信号范围覆盖到全球范围。至此，“动物互联网”项目终于迈出了实质性的一步。

“看着ICARUS 接收器从哈萨克斯坦乘坐联盟号火箭发射到国际空间站，宇航员将其连接到轨道实验室的时候，我们拥抱在一起，哭了起来。那一刻，近 20 年的所有压力都消失了。”维克尔斯基表示。

宇航员将ICARUS天线连接到国际空间站外部。

图源：NASA

动物互联网项目的基本理念是“关注地球上隐藏的运动轨迹”。项目组通过将重量堪比一颗回形针的微型太阳能追踪器连接到不同动物，甚至冰川、海洋垃圾碎片等无生命物体上，来追踪它们的踪迹。不论是老鹰遵循的飞行路线、早逝的北极燕鸥的确切命运、极度濒危的赛加羚羊的生存环境……这些信息都将通过数千只被标记的动物来将它们的命运与整个种群所面临的更广泛影响联系起来。这种标记系统造价低，却可以跨越全球，唯一需要耗费的就是时间。

2020 年 3 月，“动物互联网”项目正式上线。在完善了跟踪器的制造和ICARUS软件后，维基尔斯基和他的同事们开始将跟踪器佩戴在野生动物身上。本以为项目终于可以按照计划推进的他们根本没想到，之后事情的进展可谓步步维艰。

这一年年底，俄罗斯国际空间站模块机械问题导致系统瘫痪。直到2021年春天，该系统才得以重新运转，陆续收到了来自世界各地大约3500只被标记的动物的数据。仅仅持续了不到两年，2022年冬天，随着俄乌战争的爆发，ICARUS 的数据传输不得不再次停止。

遭遇此次失败后，项目组寻求新的搭载卫星。他们联系了NASA与德国航天局合作的GRACE卫星。然而这次合作在经过一番政治上的“讨价还价”后并没有给ICARUS留下任何资金支持。“我们完全崩溃了。”维基尔斯基回忆道。由于时间紧迫，他们只有三个月的时间来寻找新的替代方案。

新的方案被称为伊卡洛斯项目。接收器将搭载一颗很小的人造卫星“立方体卫星（CubeSat）”，由德国和俄罗斯联邦航天局合作并安装在国际空间站ISS上，计划于2024年10月发射并开始运作。

伊卡洛斯（ICARUS）接收器将通过太空中的一颗微型立方体卫星监测地球上任何地方的动物。

图源： MPI 动物行为/Javier Lázaro

然而，不出意外的话意外就出现了。该卫星并没有按期发射，而是因为有效载荷、资金不到位等种种原因多次推迟发射。维基尔斯基沮丧地表示，非常想放弃，“整个过程变得如此令人沮丧，以至于我们再也受不了了！”

一波三折的变故让“动物互联网”项目一再停滞。令人敬佩的是，各种各样的挫折并没有消磨掉项目组将“动物互联网”继续下去的决心。吸取了多次经验教训之后，维基尔斯基决定“自掏腰包”，由他所领导的马克斯•普朗克学会 （Max Planck Society） 资助项目继续进行，包括承担约为157万美元的启动成本，以及每年约16万美元的运营费用。

新版本项目没有让政府航天机构参与进来，而是由科学家们掌控一切。他们计划通过私人商用卫星发射公司在五颗低成本卫星来发射ICARUS 接收器。这些卫星非常小，体积和魔方差不多，重量只有几磅。

身材虽小，新接收器的本领却更大。原有搭载在国际空间站的接收器无法捕捉地球最高纬度地区的信号。而就在项目耽搁停滞的那段时间里，项目组花了几年时间，将信号标签缩小到了重量只有几克，并为动物设计了“佩戴”标签的新方式，进一步扩大了可以研究的物种数量。

Martin Wikelski 用 ICARUS 发射器标记猩红色金刚鹦鹉。

图源：由 MARTIN WIKELSKI 提供

目前，该团队正在升级 4000 个旧标签以适应新系统。这些标签不仅可以实时监测动物能量消耗，还可以测量周边环境大气压、海拔高度、温度和湿度等，甚至可以借助 AI 来帮助分析动物的行为。

“动物互联网”项目得到了很多研究者的支持。北卡罗来纳州自然科学博物馆负责协调ICARUS北美项目的研究人员阿什利•洛尔（Ashley Lohr）表示，这些宝贵数据将为研究人员打开大门。

怀俄明大学生物学家艾伦•艾肯斯（Ellen Aikens）在马克斯•普朗克研究所进行动物迁徙方面的博士后研究。她说，项目可以帮助那些预算较少的人获得动物研究的基线信息。之前，她所在的实验室使用的德国公司制造的信号标签研究金雕。这种标签更适合大型鸟类，但是成本比较高，单个标签超过 1500 美元。而且这种标签通过蜂窝网络工作，这意味着研究人员还必须持续支付数据传输费用。相比之下，ICARUS 标签更便宜，也能让研究人员更快取得足够的样本量来发表研究。

艾肯斯相信 ICARUS 将有助于改变科学家研究动物的方式。她说，研究动物的迁徙可以“把脉”地球，帮助我们了解生存环境的健康状况。它们的长途旅行能在人类难以涉足的领域收集足够详细的环境信息，来搭建气候模型，无论是在高空、海洋深处还是在厚厚的冰层底下。研究人员希望 ICARUS 数据可以帮助人类制定有效的自然保护策略。特别是识别一些特定物种的生存变化——比如鸟类因农药喷洒而灭绝，ICARUS 可以辅助实施更精准的干预措施。

维基尔斯基始终对项目寄予厚望。未来，他计划在欧洲标记 9000 只黑鸫、画眉、雨燕、麻雀等动物。同时进一步缩小追踪器标签到只有1克大小，以便让研究人员能够追踪小型蝙蝠，甚至蜻蜓、蝴蝶和沙漠蝗虫等昆虫。

在他看来，那些传输到电脑屏幕上的信号，并不是简单的数据，而是野生动物的“感觉和所见”。他说：“这是动物在和我们交谈”。

参考文献：

1.https://www.popsci.com/environment/internet-of-animals-icarus/

2.https://www.mpg.de/20614880/0711-ornr-icarus-flies-faster-further-987453-x?c=2249