鮮為人知的是,在海底,一場翻天覆地的工業(yè)革命正在悄悄進行。機器人技術、AI、低造價感應器、衛(wèi)星系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)和基因工程的快速進步打開了海洋資源利用和研究的新格局。顛覆性的海洋技術的推廣意味著,在將來,我們會擁有更干凈、更安全的海洋環(huán)境。下文提到的十二個新興的海洋技術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事務分鐘,完成一些艱難的任務,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的機器人研究團隊設計了一個水下人形機器人Ocean One,它身手敏捷到可以用力量感應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。筆者認為,高能的人形機器人很快就會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了。
眼下AR眼鏡技術非常大勢,在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設計了一款增強視覺的顯示器——這是一款防水的、超動力版本的谷歌眼鏡。這項新技術讓以商業(yè)運作為目的的潛水員以及搜尋救援隊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)和地表團隊的援助結合起來,完成復雜的任務。








1.無人駕駛船

你一定聽說過無人駕駛車,但很快我們就會見到無人航行的船只了。要知道,海洋貨運是個價值3800億美金的產(chǎn)業(yè),但就像道路交通一樣,海洋交通也會產(chǎn)生污染、導致物種入侵、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這樣的公司預見到,在未來,自動船運會讓未來的工業(yè)更加高效、清潔和省錢。無人船貨運可以提高工作效率、減少尾氣排放,但是我們還是需要融合現(xiàn)存的感應器技術和算法來進行研發(fā)。
2.SCUBA 潛水機器人

SCUBA潛水器能在極深的水域活動事務分鐘,完成一些艱難的任務,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的機器人研究團隊設計了一個水下人形機器人Ocean One,它身手敏捷到可以用力量感應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。筆者認為,高能的人形機器人很快就會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了。
3.水下AR眼鏡

眼下AR眼鏡技術非常大勢,在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設計了一款增強視覺的顯示器——這是一款防水的、超動力版本的谷歌眼鏡。這項新技術讓以商業(yè)運作為目的的潛水員以及搜尋救援隊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)和地表團隊的援助結合起來,完成復雜的任務。
4.藍色革命

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)殖技術促進了水下農(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.水下云計算

超過95%的網(wǎng)絡流量是通過海底電纜傳輸?shù)摹:芸?,?shù)據(jù)將不止在海下傳輸,還會被儲存在水下。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,因為那里的寒冷氣候能夠提高冷卻的速率。
6.新一波海洋能量

海洋是個巨大的能量存儲庫。理論上,波動能每年可以產(chǎn)生11.4萬億千瓦小時的能量(相當于400個小型核能發(fā)電站產(chǎn)生的能量)。同時,技術創(chuàng)新打開了挖掘潮汐能源的新局面。比如,一個在澳大利亞的商業(yè)項目能生產(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)化技術能通過淺層熱帶海洋水和深海水的溫度差,生成電能——這項技術已于去年在夏威夷成型了。Lockheed Martin現(xiàn)在正在設計一款能產(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出冷水,這個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,科學家研發(fā)了一個重達300噸的防水挖掘機器,它可以達到海底最深處,挖掘稀缺的金屬資源。據(jù)報道,在海底,大約一百萬平方公里的區(qū)域都藏有礦產(chǎn),海洋的掘金大進程將最早于2018年開啟,屆時,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,是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。
9.海洋大數(shù)據(jù)

大多數(shù)航海船只都會要求帶有安全感應器,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)計劃,這樣就可以更好的平衡漁民、海洋交通和海洋保護之間的需求。另外,新的小型衛(wèi)星產(chǎn)生的圖像可以用于實時檢測棲息地的變化。
10.從海洋中獲得藥物

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

成本低廉的連接感應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。因為氣候的變化,海洋漸漸變得越來越暖、越來越酸。而安置在沖浪板上的感應器可以監(jiān)測溫度、含鹽度和pH值等數(shù)據(jù)。在澳大利亞,政府為了保護來海邊游玩的人們,利用聲納圖像感應器檢測靠近海岸的鯊魚,并通過移動設備推送實時警報。
12.仿生機器人

盤點改變海洋的十二種機器人技術 |新智造海洋機器人的研發(fā)正在不斷地從世界上最先進的工程公司Mother Nature借鑒新意。金槍魚機器人可以巡視海洋;像蛇一樣的海洋潛水機器人監(jiān)控著石油鉆塔的周圍的管道安全;1400磅重的機器螃蟹收集著海底數(shù)據(jù);水母機器人也在進行環(huán)境方面的監(jiān)測。這些經(jīng)歷了悠長歲月的考驗的物種正被人類運用于各種海洋問題解決,高效實用。
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、實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(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,但值得注意的是,我們在依靠創(chuàng)新性、獨創(chuàng)性和顛覆性技術索取海洋資源的同時,還要避免破壞其自身的生態(tài)平衡。