機器人取代（dài）研究人員在森林中走（zǒu）來走去，收集森林（lín）的（de）降雨量、光照（zhào）、濕度、植被覆蓋率等信（xìn）息；科學家在實驗（yàn）室通（tōng）過筆記本遠程控製安置在野外、海洋底部的傳感器、攝像機等儀器，隨時掌控自然界的細微變化。據《紐約時報》報道（dào），科學家正（zhèng）在全球建（jiàn）立起一個環境（jìng）傳感（gǎn）器網絡。 機（jī）器人取代科學家在野外考察 在美國加州桑嘉西托山脈的一個大峽穀裏，科學家（jiā）正在圈地30英畝鬆樹林和闊葉林（lín）地，以用於未來的環境研究。 科學家們正在將100多（duō）個傳感器、機器人、攝（shè）像機和電腦連起來，組成一個環境傳感器網絡，他（tā）們將通過一種特殊的方（fāng）式，為這片青綠世界（jiè）描繪出一幅非同尋常的肖像。 傳感器（qì）、機器人、攝像機等儀器都是無線（xiàn）控製和連（lián）接（jiē）的。其中有一種神通廣大的裝置叫做微粒，大（dà）小如（rú）同（tóng）一張紙牌，它可以自動測量森林（lín）中（zhōng）的光、風速、降雨量、溫濕度、大氣壓力，還能探測到溫暖物體的（de）出現或跟蹤席卷峽（xiá）穀的寒流（liú）。 此外無線微粒和（hé）攝像機以及其它（tā）傳感器還一起用於跟蹤鳥類的生活（huó）習性、苔蘚的生命周期和不同土壤對（duì）二氧化碳的持有情況。機器人從一棵樹走到另一棵樹（shù），下麵的傳感器將溫濕度和不同天氣下的光照情況給記錄下來。 正在研究森林的加州大學的（de）生物學家格雷厄姆表示，用筆記本電腦遠程掌握森林（lín），通過網絡連接可以看到所（suǒ）有執行任務的微粒、機器人、攝像（xiàng）機等，這非常酷。科學家不（bú）用每天蹲守在森林中進行實地勘測（cè），通過環境傳感器網絡就可以隨時獲得來自森（sēn）林的一手資（zī）料（liào）。 通過環境傳感器網絡，科學家可（kě）以對自然界的變（biàn）化進行全程跟蹤測量（liàng）。 這種新科（kē）學正在迅速傳播，一個耗（hào）資10億多美元的傳感器網（wǎng）絡計劃不僅涉及到這片林地，還包括哈得遜河和太平洋的深（shēn）底（dǐ）。 攝像機、手機和無（wú）線電（diàn）腦的快速（sù）小型化，使科學家能打造一個小型（xíng）傳（chuán）感器組成的新型網絡，從而開啟生態學洞察力（lì）的一（yī）個新時代。 雖然這一領域還剛（gāng）剛起步，但研究人（rén）員（yuán）表示，加州森林研究實驗的成功（gōng）表明這種微型無線傳感器網絡相對通過有線和電力線相（xiàng）連的（de）儀器來說，成本投入少得多。在以前，科學家想要投入數百萬這樣的儀器來進行長期跟蹤的話，必須伐倒一大片森林才行（háng）。 美國國（guó）家自然基金的項目主管亞曆山德拉博士表示，“環境科學的潛力是驚（jīng）人的。有這樣的（de）技術，我們就能開始了解大自然的變化（huà）是什麽，什麽情況是正常的。我們認識到越來越多的環境變化在以不同速度出現。為了解這些，我們得全（quán）程跟蹤測量。” 科（kē）學家希望了解更多的土壤汙染物、土地變化、水流、入侵物種，海洋循環（huán）、陸地形成、二氧（yǎng）化（huà）碳（tàn）的沉積地（dì）、火山爆發的原因以及病毒與遺傳基因在環境中的（de）傳播方式（shì）。 環境傳（chuán）感器網絡讓人類難以企及的考察地點也變得觸手可及。 微粒有定製的電腦芯片、傳感器和無線連接（jiē），通過電池或太陽能供電，使科學（xué）家能遠程操控它們，讓它們四處移動。類似（sì）的這種網絡預計將遍布北美洲，橫越加（jiā）州西海岸到加拿大的水域。 有些地方（fāng）將被永久性地觀察，長期記錄環境變化的數據，不像夏令營學生或兩周海洋研究航行，一（yī）次就完了。繼（jì）微型化電子學和（hé）新材料的新一輪發展後，科學家就能（néng）用上更小的無線廣播、電腦、傳（chuán）感器和電池。 美國國家科學基金會將源源不斷地向大學和研究院提供基礎研（yán）究經費。在近幾年中，此基金會在新傳感器網絡的研究上已經投入了（le）1億美金，預計還要向大規模（mó）的生（shēng）態項目研（yán）究投入10億美金，主要用於（yú）氣象台的建設。 此（cǐ）外，美國國防部也（yě）幫了不少忙。在20世紀90年代，其先進研究項目署向大學裏的科學家（jiā）提供資金，讓他（tā）們研究許多電腦化的小型傳感器。科學家稱之為微（wēi）粒和智能塵埃。 此裝置的需求迅速（sù）增長，以至於加州大學的皮斯特博士為此成立了塵埃網絡，專門向外出售微粒，包括生態研究。據稱，微粒的（de）能效高（gāo），大多數時間它能自動讓自己睡個夠，定時醒來檢查一下傳感（gǎn）器（qì），並（bìng）將結果無線發射到其它（tā）網絡（luò）設備（bèi）。手機大的微粒能工作5年，能在325英尺（chǐ）外傳送信息。網絡（luò）節點能自動尋找其鄰居，如果有些失靈了，它就會（huì）替補上。 科學家表（biǎo）示，環境傳感器網絡有助於填補顯微鏡與望遠鏡（jìng）觀察之間的空白。以前（qián）很難獲得沼澤地（dì）的大量（liàng）信息，而（ér）這（zhè）種技術就能做到。 即便是水下微生物、微弱地震、地殼變形（xíng）也難逃環境傳感器（qì）網絡的法眼。 行業（yè）巨頭也在加入這一行列。比如（rú），英特爾在開發有關森林的（de）植入網絡傳感，至今已是第三個年頭了。 科學家（jiā）還在設計浮動（dòng）機器人，無線傳感器和分布式電腦，自動收集水麵和水下的微生物標本，然後將它們與科學家們探測到的微環境情況結合起來進行分析，以用於了解（jiě）和提高哈得遜河的水質（zhì）。由科學（xué）基金會（huì）資助的河網（wǎng）項目大（dà）約采用（yòng）了24個儀器，以跟（gēn）蹤農田的肥料流動、植物的光合作用、藻類的（de）生長和有害物的汙染情況。這（zhè）樣（yàng），你就能快速掌握汙染情況，迅速作出反應，減少危害。 由科學基金會投資2億美金的地球探查項（xiàng）目正在3000個點上展（zhǎn）開，以跟蹤微弱的地震，測（cè）量地殼變形和繪製地球從地（dì）殼到地核的（de）3維內部結構圖。其中，有2000多個儀器（qì）是可以移動的，配有無線設備，由太陽能（néng）或風能帶動。此項研（yán）究的目的（de）就是揭開大陸如何形（xíng）成和發展之（zhī）謎，革新火（huǒ）山（shān）、礦石開采和地震的研究。從2003年啟動的（de）地球探查項目將在2008年完成，運行到2023年。 環境傳感器網（wǎng）絡已經深入到海洋底部（bù）。 生物領域也有其它項目??美國國家生態觀察（chá）網絡（NEON），投資5億美金。此項目正在開展，但岸對岸的NEON可能得要占（zhàn）用15個直徑為250英裏的圓形區域。每個氣象台將有雷達來跟（gēn）蹤鳥類。同時還有許多微粒、機器人和傳感器（qì），甚（shèn）至森林中還有（yǒu）一些起（qǐ）重機也將參與此項研究。 此項目的一個目的是跟（gēn）蹤入侵物種（zhǒng），入侵物種全年導致的農業損失達1000億美金。另一個目的是預測生物圈的變化，可以讓（ràng）政府更好地規劃土地的利用和（hé）保護。 最具挑戰性的項目可能是海王星項目。從加州到加拿大的太平洋深海中近2000英裏的海纜上星羅棋布地係（xì）上（shàng）了傳感（gǎn）器、攝像機（jī）和（hé）機器人。此項目（mù）耗資2億美金，三分之一來自加拿大，其它（tā）的由美國國家科學（xué）基金會出（chū）。其目的是研究整個海洋、從海底到海麵的環境變化，以回答一些基本問題（tí），幫助人們更好地保護被海洋學者稱之為地球的命根子（zǐ）的海洋，再看看人類是如何影響海洋的（de）。 目前加拿（ná）大（dà）已經著手在研究，美（měi）國（guó）方麵到2007年才會注入第一批資金。此項目計劃到（dào）2012年完成，運行30年。 未來環（huán）境傳感器網絡將像因特網一樣覆（fù）蓋全球。 像因特網一樣，這些由（yóu）智能嵌入式傳感（gǎn）器組成的規模龐大的分布式係統最終將覆蓋全球，對瀕危物種、土壤和（hé）空氣汙染、病人和人工環境等各種現象進行監測和信息收集。通過廣泛應用，傳感（gǎn）器網絡（luò）還可能（néng）揭示出一些我們此前所未曾（céng）觀察到的現象，並將最（zuì）終幫（bāng）助我（wǒ）們理（lǐ）解和管理這個日益脆弱的地球。 傳感器網絡技術（shù）還可能改寫一些重要的科學（xué）分支，如生態學和（hé）環境科學等。然而，正如我們已經談到的，這一（yī）技術所帶（dài）來的（de）影響將遠遠超出科（kē）學探（tàn）索的範圍。最終，高分辨率的觀測係統（tǒng）將大幅減少被（bèi）汙染的空氣和水源對公眾的危害；將為人們提供更安全的食品和住宅；將使那些最（zuì）早（zǎo）發現自然（rán）和人為（wéi）災害的人們能夠將警報更有效地傳遞給他人。