蜜蜂对作物的生产影响巨大,但在近些年,蜜蜂的种群数量却在不断减少,面对这种情况,机器学习、数据分析等方法的介入,能够帮助蜜蜂避免走向灭绝的道路。

曾经流传着这么一个说法:「蜜蜂灭绝后,人类只能活四年」,这句话还一度被认为出自爱因斯坦之口。

为什么会有这样的说法?当然不是因为没有蜂蜜吃了。蜜蜂对于自然界和人类的意义远不止你想得那么简单。

除了带来美味且营养丰富的蜂蜜,蜜蜂的主要贡献还在于对花粉的传播。蜜蜂、鸟类和蝙蝠等授粉者,影响着全球 35% 的作物生产,帮助全球 87% 的主要粮食作物以及许多植物性药物提升产量。

关于「蜜蜂灭绝,人类活不过四年」的说法,虽有警示作用,不过并不是出自爱因斯坦,准确性也被证伪。

但作为自然界重要的一环,蜜蜂如果缺失,就会在食物链里引发类似多米诺骨牌的效应。虫媒作物将受到严重影响,人们可能会临粮食短缺等问题。

而近年来,蜜蜂的种群生存正面临着严峻的考验。

据世界蜜蜂项目(WBP)的报告,全球蜂群数量近年来急剧下降,蜜蜂和其他授粉的昆虫都有濒临灭绝的趋势

所幸的是,随着科技的发展,机器学习等技术的应用,为蜜蜂保护带来了希望。

勤劳的小蜜蜂,为何数量骤减

农作物种植中,很大一部分都离不开蜜蜂的功劳。苹果、西兰花、蓝莓、洋葱等作物,90% 要靠蜜蜂。

此外,蜜蜂的传播作用,在樱桃和芹菜占 80%,西瓜和李子占 65%,蜜桔 45%,就连柠檬和棉花也有 20% 需要依赖蜜蜂。

但从 2006 年开始,美国首先发现蜜蜂数量骤减,成年的蜜蜂将蜂巢遗弃,然后一直飞行至死。随后比利时、法国、德国、荷兰等国家,也发现了这种现象。

这种大批蜂巢内工蜂消失,蜂群生态崩解的现象,最后被命名为「蜂群崩溃综合征」(Colony Collapse Disorder,简称 CCD)。

根据德国养蜂业协会 2018 年的数据,德国 560  种蜜蜂中有超过 300  种面临灭绝风险,蜂群数量从 1952 年的 250  万群下降到如今的不到 100  万群。

但蜜蜂数量骤减的原因,还没有彻底弄清,可能来自多方面的因素,诸如外来入侵昆虫威胁、杀虫剂的滥用、自然环境恶化,单一种植导致的弊端等等。

为了遏制这种现象,蜜蜂保护也逐渐被提上日程。联合国更是在 2017 年的 12 月,将每年的 5 月 20 日  定为世界蜜蜂日

机器蜂能替代蜜蜂吗?

蜜蜂数量的减少,最直接的影响的是作物的收成。在一些报道中,部分果园面对传粉受阻的情况,无奈之下动用大量工人,充当「蜜蜂人」,攀爬上果树,用毛笔等工具手动授粉。

也有一些研究者,萌生出「机械蜜蜂」的想法,想用机器的方式,承担起蜜蜂的工作。

比如日本一个叫都英次郎的技术员,在 2017 年制造了一个机械传粉无人机。

它是一个 4 厘米见方,15 克重的迷你飞行器,在底部粘有马毛,以模拟蜜蜂毛茸茸的躯干,马毛上涂抹一层特质的黏性凝胶,用来帮助花粉的传播。

这款无人机实现了传粉操作,但缺点在于需要人工远程操控,而且考虑到经济性和适用性,不能大范围进行推广。

在 2018 年,荷兰科学家也做了类似的工作,发明了一款叫 DelFly 的蜜蜂机器人,它在飞行技术上有了很大的提升,但还是局限于在温室里使用。

DelFly 机器人外观

虽然这些科研者做出了有趣的尝试,但是,蜜蜂作为自然界中的一环,想要绕过它们的想法还是不太现实。

守护蜜蜂的 AI 程序

也许最靠谱的办法,还是回归到对蜜蜂的保护。在这个方面,机器学习就能发挥它的优势了。

一款名为 Bee Health Guru 的应用程序,已经能在手机上正常访问,它是基于机器学习算法构建,能帮助养蜂人了解蜂巢的健康状况

Bee Health Guru 展示的各种异常情况信息

这款程序的主要原理,是依据声音信息来判断蜂群的异常。如果蜂巢出现问题,会产生特殊的声音,用程序「听一听」,就能揪出问题的原因。

为了让模型判断的更准确,他们用了五年的时间收集大量的声音。在使用时,通过录制声音,分辨出其中的细微差别,给养蜂人提供及时的预警。

Bee Health Guru  APP 操作界面

相比于传统的工人自己判断, Bee Health Guru 能够跟踪多种变量的情况,为养蜂人提供蜂群的健康信息,还可以将一些不利因素扼杀在萌芽状态,以此来稳定蜂箱的状况。

在实践中,这个做法已被证明小有成效,比如能避免蜂王的意外死亡,及时发现蜂群中出现的病毒蔓延等。

打造智能的蜂巢系统

此外,还有一些研究团队,在研究和收集其他一些指标,来揭示蜂巢的健康变化数据,这包括育雏温度,环境温度,蜂巢重量,湿度和群体行为。通过这些信息,打开保护蜜蜂的道路。

其中 Oracle 公司英国雷丁大学合作的一项研究中,开发了一套蜂巢监测系统,系统主要包括六个智能传感器,可大量收集蜂巢的不同信息。

传感器将提供蜂巢中蜂蜜的声音,温度,湿度和重量的数据

研究人员通过关键信息,比如翅膀的移动和运动足迹,在将其他测量结果结合起来,如温度,湿度和蜂蜜产量,然后在历史事件的基础上,用机器学习算法的预测建模。

通过这种方法,他们打造了智能化的管理体系。该体系能够密切监测蜂群,制定出有效的检测模式和预测行为。此外,还能判断某些事件对蜜蜂种群的影响,并向养蜂人发送潜在的威胁预警。

去年秋天,Oracle 在英国,澳大利亚和以色列的蜂巢中部署了这一系统。

拯救蜜蜂,不是为了得到蜂蜜

去年的 5 月 20 日是第一个世界蜜蜂日,但很多人都还不知道这个节日的存在。也许蜜蜂的灭绝对很多人来说,还是很远的事情,但物种灭绝的后果,早在《寂静的春天》一书里,就被详细描述过了。

英国诗人亚历山大·蒲柏写过一句话,「自然的链条无论你击打哪一环,第十或者第十万都将令它断裂。」我们在保护蜜蜂的同时,其实也就是在保护着我们自己。

而科学技术的利用,让我们能从数据中得到的更多的洞见,为蜜蜂的养殖带来好的建议,实时地掌握蜂群的聚集状态,从而帮助蜜蜂的良好发展,创造可持续的生态系统。

在很多地方,机器学习等技术只是用来谋求人类的福祉,但我们赖以生存的自然界却一直在被忽视。

而技术对蜜蜂灭绝问题的关怀,也许就是在回归本源,通过帮助物种的繁衍生息,不仅让我们拥抱更完整的自然,也让我们在技术的温情里,感受到人类并不是自私而孤独的存在。

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