鮮為人知的是,在海底,一場翻天覆地的工業(yè)革命正在悄悄進(jìn)行。機(jī)器人技術(shù)、AI、低造價(jià)感應(yīng)器、衛(wèi)星系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)和基因工程的快速進(jìn)步打開了海洋資源利用和研究的新格局。顛覆性的海洋技術(shù)的推廣意味著,在將來,我們會(huì)擁有更干凈、更安全的海洋環(huán)境。下文提到的十二個(gè)新興的海洋技術(shù)正在改變我們從海洋中獲取食物、能量、礦產(chǎn)資源和數(shù)據(jù)的方式。

SCUBA潛水器能在極深的水域活動(dòng)事務(wù)分鐘,完成一些艱難的任務(wù),它們的身體能扛住高于其自身十倍的壓力。一支來自斯坦福大學(xué)的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)水下人形機(jī)器人Ocean One,它身手敏捷到可以用力量感應(yīng)器為操控者模擬觸摸的感覺,從而幫助它們抓住海底的考古文物。筆者認(rèn)為,高能的人形機(jī)器人很快就會(huì)取代人類潛水員的存在,在海里從事一些高危的海洋研究和工程任務(wù)了。
眼下AR眼鏡技術(shù)非常大勢,在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設(shè)計(jì)了一款增強(qiáng)視覺的顯示器——這是一款防水的、超動(dòng)力版本的谷歌眼鏡。這項(xiàng)新技術(shù)讓以商業(yè)運(yùn)作為目的的潛水員以及搜尋救援隊(duì)能在可見度接近零的情況下,并將聲納傳感器中獲得的數(shù)據(jù)和地表團(tuán)隊(duì)的援助結(jié)合起來,完成復(fù)雜的任務(wù)。








1.無人駕駛船

你一定聽說過無人駕駛車,但很快我們就會(huì)見到無人航行的船只了。要知道,海洋貨運(yùn)是個(gè)價(jià)值3800億美金的產(chǎn)業(yè),但就像道路交通一樣,海洋交通也會(huì)產(chǎn)生污染、導(dǎo)致物種入侵、甚至使某些海洋生物滅絕。比如,在過去的數(shù)十年間,有超過200只鯨被船撞死。像Rolls Royce這樣的公司預(yù)見到,在未來,自動(dòng)船運(yùn)會(huì)讓未來的工業(yè)更加高效、清潔和省錢。無人船貨運(yùn)可以提高工作效率、減少尾氣排放,但是我們還是需要融合現(xiàn)存的感應(yīng)器技術(shù)和算法來進(jìn)行研發(fā)。
2.SCUBA 潛水機(jī)器人

SCUBA潛水器能在極深的水域活動(dòng)事務(wù)分鐘,完成一些艱難的任務(wù),它們的身體能扛住高于其自身十倍的壓力。一支來自斯坦福大學(xué)的機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)水下人形機(jī)器人Ocean One,它身手敏捷到可以用力量感應(yīng)器為操控者模擬觸摸的感覺,從而幫助它們抓住海底的考古文物。筆者認(rèn)為,高能的人形機(jī)器人很快就會(huì)取代人類潛水員的存在,在海里從事一些高危的海洋研究和工程任務(wù)了。
3.水下AR眼鏡

眼下AR眼鏡技術(shù)非常大勢,在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設(shè)計(jì)了一款增強(qiáng)視覺的顯示器——這是一款防水的、超動(dòng)力版本的谷歌眼鏡。這項(xiàng)新技術(shù)讓以商業(yè)運(yùn)作為目的的潛水員以及搜尋救援隊(duì)能在可見度接近零的情況下,并將聲納傳感器中獲得的數(shù)據(jù)和地表團(tuán)隊(duì)的援助結(jié)合起來,完成復(fù)雜的任務(wù)。
4.藍(lán)色革命

2014年,比起天然生長的魚類,人類首次食用了更多的人工養(yǎng)殖魚。全新的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)促進(jìn)了水下農(nóng)業(yè)的爆發(fā)性增長。水下“aquapod”養(yǎng)殖箱在夏威夷、墨西哥和巴拿馬等地都投入了使用,這樣的技術(shù)創(chuàng)新讓水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可以離岸發(fā)展,這減緩了侵蝕海邊漁場的污染和生物疾病問題。
5.水下云計(jì)算

超過95%的網(wǎng)絡(luò)流量是通過海底電纜傳輸?shù)?。很快,?shù)據(jù)將不止在海下傳輸,還會(huì)被儲(chǔ)存在水下。數(shù)據(jù)中心的高能量消耗使得人們將大本營移到了冰島,因?yàn)槟抢锏暮錃夂蚰軌蛱岣呃鋮s的速率。
6.新一波海洋能量

海洋是個(gè)巨大的能量存儲(chǔ)庫。理論上,波動(dòng)能每年可以產(chǎn)生11.4萬億千瓦小時(shí)的能量(相當(dāng)于400個(gè)小型核能發(fā)電站產(chǎn)生的能量)。同時(shí),技術(shù)創(chuàng)新打開了挖掘潮汐能源的新局面。比如,一個(gè)在澳大利亞的商業(yè)項(xiàng)目能生產(chǎn)電力和零排放的淡水。
7.海洋暖氣流能源

海洋暖氣流能源轉(zhuǎn)化技術(shù)能通過淺層熱帶海洋水和深海水的溫度差,生成電能——這項(xiàng)技術(shù)已于去年在夏威夷成型了。Lockheed Martin現(xiàn)在正在設(shè)計(jì)一款能產(chǎn)生一百倍電量的發(fā)電站,它能從深度超過一公里的海洋深處引導(dǎo)出冷水,這個(gè)過程需要巨大且靈活的水管、新型可替代材料和生產(chǎn)技術(shù)的輔助。
8.深海采礦

海底的部分地區(qū)富含稀少的金屬,比如金、鉑和鈷。到目前為止,這些海洋礦產(chǎn)資源都沒有得到足夠的開發(fā)。最近,科學(xué)家研發(fā)了一個(gè)重達(dá)300噸的防水挖掘機(jī)器,它可以達(dá)到海底最深處,挖掘稀缺的金屬資源。據(jù)報(bào)道,在海底,大約一百萬平方公里的區(qū)域都藏有礦產(chǎn),海洋的掘金大進(jìn)程將最早于2018年開啟,屆時(shí),太平洋,大西洋和印度洋地區(qū)的金屬資源將被充分挖掘。但值得注意的是,如何在不破壞脆弱的海底生態(tài)環(huán)境和那些生活在深海的古老海洋生物的前提下,挖掘海底的礦產(chǎn)資源,是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
9.海洋大數(shù)據(jù)

大多數(shù)航海船只都會(huì)要求帶有安全感應(yīng)器,這樣就可以通過公共的頻道向衛(wèi)星和其他船只傳輸自己的位置信息。很多新興的公司發(fā)展了成熟的算法來完成這個(gè)巨大的海洋大數(shù)據(jù),向可用形式的轉(zhuǎn)化,來識別非法捕魚、提高公眾的海洋安全意識,幫助建立智慧的分區(qū)計(jì)劃,這樣就可以更好的平衡漁民、海洋交通和海洋保護(hù)之間的需求。另外,新的小型衛(wèi)星產(chǎn)生的圖像可以用于實(shí)時(shí)檢測棲息地的變化。
10.從海洋中獲得藥物

目前,海洋藥學(xué)正在迅速發(fā)展,海洋肩負(fù)起抗癌藥物和抗生素治療研發(fā)的使命。早前,歐盟成立了一個(gè)叫PharmaSea的公司,旨在用深海樣本設(shè)備、基因組掃描、化學(xué)信息和數(shù)據(jù)挖掘收集并審查海洋重的生物樣本。
11.海岸感應(yīng)器

成本低廉的連接感應(yīng)器的廣泛使用讓我們能用前所未有的方式監(jiān)測海岸線的情況。因?yàn)闅夂虻淖兓Q鬂u漸變得越來越暖、越來越酸。而安置在沖浪板上的感應(yīng)器可以監(jiān)測溫度、含鹽度和pH值等數(shù)據(jù)。在澳大利亞,政府為了保護(hù)來海邊游玩的人們,利用聲納圖像感應(yīng)器檢測靠近海岸的鯊魚,并通過移動(dòng)設(shè)備推送實(shí)時(shí)警報(bào)。
12.仿生機(jī)器人

盤點(diǎn)改變海洋的十二種機(jī)器人技術(shù) |新智造海洋機(jī)器人的研發(fā)正在不斷地從世界上最先進(jìn)的工程公司Mother Nature借鑒新意。金槍魚機(jī)器人可以巡視海洋;像蛇一樣的海洋潛水機(jī)器人監(jiān)控著石油鉆塔的周圍的管道安全;1400磅重的機(jī)器螃蟹收集著海底數(shù)據(jù);水母機(jī)器人也在進(jìn)行環(huán)境方面的監(jiān)測。這些經(jīng)歷了悠長歲月的考驗(yàn)的物種正被人類運(yùn)用于各種海洋問題解決,高效實(shí)用。
展望未來
毫無疑問的是,從人類誕生的那天開始,我們就和海洋休戚與共。陸地上的科技革新讓我們能夠降低污染環(huán)境的重工業(yè)的消極影響、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展、監(jiān)控陸地生態(tài)系統(tǒng)的變化。如今,我們需要在海底發(fā)展同樣的技術(shù),但值得注意的是,我們在依靠創(chuàng)新性、獨(dú)創(chuàng)性和顛覆性技術(shù)索取海洋資源的同時(shí),還要避免破壞其自身的生態(tài)平衡。