“在全球，找不到第二個(gè)像泛喜馬拉雅這樣生境多樣化的區(qū)域”“如果我們能發(fā)明水下機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)無人化的捕撈”……中國科學(xué)院植物研究所研究員王強(qiáng)、北京大學(xué)工學(xué)院先進(jìn)制造與機(jī)器人系教授謝廣明等青年科學(xué)家近日齊聚廣州，在黃埔科普講壇暨萬象校園科學(xué)公開課上，向青少年講解了仿生機(jī)器魚、高原珍稀植物考察領(lǐng)域的前沿知識(shí)，并分享了關(guān)于自然的故事和奧秘。

活動(dòng)現(xiàn)場。廣州物聯(lián)網(wǎng)研究院 供圖

　　“在全球，找不到第二個(gè)像泛喜馬拉雅這樣生境多樣化的區(qū)域。”王強(qiáng)介紹，泛喜馬拉雅地區(qū)是地球上最獨(dú)特的地理單元，擁有最豐富的高山植物區(qū)系，其包括喜馬拉雅山、橫斷山、喀喇昆侖山和興都—庫什山一部分。

　　王強(qiáng)表示，在這片區(qū)域內(nèi)，生長著兩萬多種維管植物，相當(dāng)于中國所有維管植物種類的三分之二，是整個(gè)歐洲的2倍，北美洲的1.5倍。保護(hù)國際評(píng)估的全球35個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)中，泛喜馬拉雅就有3個(gè)，差不多占了十分之一。

　　王強(qiáng)透露，泛喜馬拉雅地區(qū)的植物多樣性研究，是植物分類學(xué)領(lǐng)域最重要、最基礎(chǔ)性的工作之一。作為地質(zhì)最不穩(wěn)定的地區(qū)之一，但是關(guān)于泛喜馬拉雅植物多樣性的研究卻相當(dāng)匱乏，不利于植物多樣性的保護(hù)。

　　十余年來，王強(qiáng)及其團(tuán)隊(duì)的足跡遍布泛喜馬拉雅植物秘境，他們發(fā)現(xiàn)了絕跡近百年的高山貝母，極度瀕危的大花黃牡丹，會(huì)召喚野蜂的西藏對葉蘭……他們采集了10萬余份珍貴的植物標(biāo)本，拍攝了20余萬條珍稀植物影像數(shù)據(jù)，為國家掌握全球生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域的植物資源提供了重要的基礎(chǔ)性資料。

　　“我們必須全面了解這片區(qū)域的植物，必須對它們進(jìn)行最好的保護(hù)，千萬不能等到失去了它們之后才認(rèn)識(shí)它們，這需要全社會(huì)每一個(gè)人的支持。”王強(qiáng)說。

　　與泛喜馬拉雅地區(qū)同樣物種豐富的，還有蘊(yùn)藏著豐富生物資源的海洋。然而，越珍貴的海鮮越難捕撈，“海碰子”便是憑借自身良好的潛水技能來捕撈海產(chǎn)品的一類人群。他們配備幾十斤的潛水設(shè)備下水作業(yè)，每次潛水都是與死神的一次較量。

活動(dòng)現(xiàn)場。王子杰 攝

　　“如果我們能發(fā)明水下機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)無人化的捕撈，那‘海碰子’們就不用這么辛苦了。”于是，謝廣明帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)開始了仿生機(jī)器魚的研發(fā)。

　　為什么是仿生魚類呢？謝廣明解釋道，魚類的生活技巧遠(yuǎn)勝于人類現(xiàn)有的航海科技：推進(jìn)效率高，耗能低；機(jī)動(dòng)性能好；低噪音，對生態(tài)影響低。

　　謝廣明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過模擬魚的擺動(dòng)過程，搭建機(jī)電系統(tǒng)來復(fù)現(xiàn)生物運(yùn)動(dòng)原理，再編寫控制軟件，加上防水的“魚皮”，讓“魚”協(xié)調(diào)地游動(dòng)起來。

　　謝廣明團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)魚類特有的水下感知器官——側(cè)線系統(tǒng)，通過感知局部細(xì)微的水流變化，預(yù)測出水流流速和方向，進(jìn)一步能夠感知前方有沒有障礙物、食物、伙伴或天敵。于是他們也給機(jī)器魚裝了人造側(cè)線系統(tǒng)，借此初步實(shí)現(xiàn)了對伙伴位置的感知。

　　此次科學(xué)公開課是由黃埔科普講壇牽手“萬象校園”，面向大灣區(qū)青少年開放的青年科學(xué)公開課，以通俗化、幽默化、故事化、場景化的方式，分享講師對于科研、生活和生命的感悟及思考，啟迪青少年思想。