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生物多样性研究
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AI一眼认出95万物种,还能分辨雄雌老幼,2亿生物图像炼成“生命视觉”大模型
量子位· 2025-06-29 13:34
核心观点 - BioCLIP 2模型通过大规模训练(2亿生物图像数据)实现了目前最优的物种识别性能,并在非物种任务(如栖息地识别、植物疾病识别)中表现优异[1] - 模型展现出两大涌现属性:物种间生态对齐和物种内差异分离,且这些属性随训练规模扩大而增强[10][12] - 研究团队构建了TreeOfLife-200M数据集,包含95.2万个分类标签,是迄今规模最大、最丰富的生命图像库[2] 模型架构与训练 - 模型从ViT-B扩大至ViT-L,参数量增加为知识涌现做准备[4] - 训练数据来自GBIF、EOL等4大平台,总计2.14亿生物图像[2] - 采用层级对比学习框架,利用界-门-纲-目-科-属-种+学名+常用名的多粒度文本提供监督[2] 性能表现 - 零样本物种识别平均准确率达55.6%,比第二好的SigLIP模型提升16.1个百分点[5] - 在动物和植物分类任务中,BioCLIP 2平均准确率57.5%,显著优于CLIP(42.7%)、DINOv2(47.3%)等模型[9] - 少样本物种识别性能远超DINOv2等常用视觉模型[5] 涌现属性分析 - 物种间生态对齐:具有相似生态习性的物种在特征空间中聚集(如淡水鱼与咸水鱼分界清晰)[10][11] - 物种内差异分离:雌雄/幼成体差异沿物种差异正交方向分布,正交程度随训练规模同步增大[12][14] - 实验显示:从1M到214M图像训练,非物种任务性能单调上升,体内差异分离度同步提升[15] 数据集与创新 - TreeOfLife-200M数据集覆盖95.2万个分类标签,包含标本、野外相机陷阱等多样化图像类别[2] - 首次在生物多样性领域实现视觉语义基座的涌现属性,证明"正确的监督+规模"可复刻大模型特性[16]
南极罗斯海科考 揭开秋季生态神秘面纱
中国青年报· 2025-06-23 11:05
南极科考任务概述 - 中国第41次南极考察罗斯海联合航次完成科考任务,带回6000余份化学和生物样本,填补了南极边缘海秋季生态系统研究空白 [1] - 此次航程由上海交通大学海洋学院和中国极地研究中心发起,联合9个国家约50名科考人员,其中超三成是中国科学家 [1] - 上海交大海洋学院10名师生深度参与了航次策划、论证、筹备、组织、执行等工作 [1] 罗斯海科考的战略意义 - 罗斯海是驱动全球海洋环流与气候的关键动力引擎,孕育南极底层水,是南大洋生物资源最丰饶区域之一 [2] - 罗斯海独特的高生产力与深层海水活动使其成为深海碳储存的重要场所,对研究全球气候变暖和海洋生态系统生物多样性具有重要战略意义 [2] - 罗斯海是地球上最后一块保存完整的海洋生态区域,有超过1万个海洋物种栖息,是研究生命演化和环境变化的净土 [5] 秋季科考的独特价值 - 南极秋季观测数据长期匮乏,此次科考首次揭示了秋冬季南极暗生态系统的活跃性 [4] - 秋季混合层中浮游植物生物量较夏季显著下降,夏季优势种群南极棕囊藻基本消失,硅藻类群处于生长衰退期 [5] - 研究团队通过一次科考完成罗斯海深对流、生物生存机制和碳埋藏过程研究,涉及物理、生态和生物地球化学等多学科 [6] 科考成果与技术突破 - 原计划考察18个站次,实际完成24个站次,推动了极端环境调查观测装备的试验与应用 [6] - 团队搭建洁净实验室环境以精确测定海水中痕量元素分布,重点关注铁元素对浮游植物生长潜力的影响 [5] - 科考首次实现大范围海冰覆盖下的作业,创新使用暖风机加热、挡板防风等技术应对设备冻结问题 [9] 国际合作与团队建设 - 上海交大向全球科学家广发"英雄帖",组建覆盖海洋生态、物理海洋、生物地球化学等领域的全学科团队 [8] - 团队成员包括深耕罗斯海研究10余年的资深学者和首次踏足极地的青年科研人员,多人具有丰富航次经验 [8] - 科考队员组成"南极罗斯海联合大学",在极光、鲸鱼、企鹅等极地环境中开展跨国科研合作与文化交融 [9]
中肯专家联合编纂肯尼亚植物志兰科卷
环球网资讯· 2025-06-12 16:48
科研合作成果 - 中国与肯尼亚科研人员联合编纂的《肯尼亚植物志:第4卷 兰科》近日发布,这是中肯科研合作的重要成果之一 [1] - 《肯尼亚植物志》由中国科学院中-非联合研究中心、中国科学院武汉植物园和肯尼亚国家博物馆联合主持,全书共31卷,计划收录肯尼亚境内223个科、1773个属的7000余种植物 [1] - 兰科卷记录了300余种(含亚种和变种)肯尼亚兰科植物,其中逾200种为非洲特有、14种为肯尼亚特有,逾80%的物种有图版展示 [1] 科研项目进展 - 自2015年11月启动《肯尼亚植物志》编研以来,中肯二十余家科研机构的180余位科研人员参与编研工作,此前已出版茜草科卷 [1] - 编纂过程中,科研人员系统梳理了千余份兰科植物标本,并进行精确鉴定,同时查阅全球重要机构的肯尼亚兰科植物标本资料 [1] 中-非中心发展 - 中-非中心自2013年成立以来,围绕生物多样性研究、生态环境保护、重大灾害预警和现代高值农业等开展科研合作,取得系列成果 [2] - 截至目前,中-非中心已招收和培养来自非洲国家的320名硕士、博士研究生 [2] - 中-非中心在埃塞俄比亚、坦桑尼亚、马达加斯加、卢旺达、毛里塔尼亚等国设立区域合作办公室或联合实验室,形成科学研究与人才培养的对非合作网络 [2]
大熊猫国家公园跨省联合巡护 发现178处珍稀物种痕迹
新华社· 2025-05-28 11:29
据悉,大熊猫国家公园第十次川陕甘三省联合巡护将于2025年10月启幕,由大熊猫国家公园甘肃省 管理局白水江分局接棒主办,续写生态保护新篇章。(蔡丽君 鄢怀林 记者 李全民 青川县委宣传部供 图) "此次行动打破行政壁垒,构建跨区域生态保护网络,为全国自然保护地协同治理提供实践范本,传 递"生态保护无边界"的理念。"大熊猫公园唐家河片区相关负责人介绍。自2019年起,川陕甘三省便积极 探索生态保护合作机制,目前已构建起"规划-法规-司法-执法"四位一体的保护体系。 5月23日,大熊猫国家公园第九次川陕甘三省五市八县联合巡护活动在唐家河片区圆满收官。此次巡 护由大熊猫国家公园唐家河片区承办,以"跨省大巡护·共护大熊猫"为主题,来自三省43家单位的125名 专业人员齐聚一堂,共同开展了为期5天的生态守护行动。 本次巡护系大熊猫国家公园三省联合行动中规模最大、内容最为丰富的一次。巡护工作创新性地采 用"共性+个性"任务清单模式,将启动仪式、技能培训与成果总结有机融合,贯穿巡护全流程。巡护队伍 深入岷山、西秦岭核心区域,沿着10条精心规划的线路展开巡查,总里程达200.6公里。 巡护期间,共发现野生大熊猫、四川羚牛等1 ...