加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的海洋学家和工程师合作修改了一种常见的物理海洋学仪器，使其能够在海洋中滑行时对浮游动物成像。该研究成果发表在2019年1月的《湖沼学与海洋学：方法》（Limnology and Oceanography: Methods）杂志上。

机器人是在Scripps开发的名为Spray的滑翔机的基础上改造的，海洋生物学家Mark Ohman将其命名为ZoogliderTM。Scripps从20世纪90年代末开始研制Spray滑翔机。可以通过手机对这个2米（6.5英尺）长的机器人进行编程，用于检测和监测加利福尼亚州的厄尔尼诺、墨西哥湾的石油泄漏以及所罗门海的环流。之所以选择Spray作为基础平台，是因为它能够通过负载更复杂的传感器实现最小化功耗并能在海洋中漂浮50天或更长时间。此外，它的设计对其要观察的微观群落造成的破坏程度最小。

Ohman和Scripps的仪器开发人员给Spray滑翔机配备了相机（称为Zoocam），给ZoogliderTM安装了声学传感器和声呐系统。研究人员称Zonar以声纳仪器的方式收集有关浮游动物—自由漂移的微观海洋动物的声学数据。

在将海水输运到船上采样隧道的同时，ZoogliderTM可以每隔5厘米（2英寸）下潜至400米（1300英尺）或更深的地方捕获浮游动物图像。新仪器实现了一项技术突破，即能够观察栖息地的微观生命，并提供有关生命的信息，提高了科学家获取特定区域内微观生命的定量数据的能力。

“几乎所有的大型海洋进程—碳循环、渔业生产、有害藻华、海洋酸化和海洋脱氧，都与开放海域中的浮游动物有关”，Ohman说道，“这是人类首次通过一个完全自主的机器观察它们的世界。ZoogliderTM为我们提供了新的机会，让我们能够观察和研究自然环境中不受外界干扰的生物，我们对此兴奋不已。”

ZoogliderTM收集的数据将提供有关浮游动物动力学的知识，从而获得有关浮游动物赖以为生的浮游植物和以浮游动物为食的生物体的间接信息。ZoogliderTM还提供了一个了解海洋生物是如何应对气候变化的无价视角。研究人员正在设计通过机器学习可以分析ZoogliderTM图像数据的方法。

ZoogliderTM的研发设计由戈登与贝蒂-摩尔基金会(Gordon and Betty Moore Foundation) 提供资金支持。

（张灿影 编译）