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电脑建模扮上帝:预测所有地球生物命运

  来自马丁利模型的一幅图表,揭示了人类的捕猎行为如何导致肉食动物数量突然减少。

  研究人员希望最终开发出所谓的“通用生态系统模型”,用于研究地球上任何一个生态系统的整个结构和功能。

  科学家很早以前就开始用大型电脑模拟的方式进行气候学研究,预测陆地、海洋和大气的变化。现在,微软和联合国的研究人员又将同样的方式应用于生态学研究。他们创建了一个雄心勃勃的模型,模拟地球的整个生态系统。研究人员希望这个名为“马丁利”的模型能够帮助他们进一步了解地球上脆弱的生态系统如何有机整合在一起。

  微软和联合国的研究人员创建了一个名为“马丁利”的模型,用于研究地球上的所有生态系统。这个模型能够模拟生物的生长、迁徙以及它们的生物琏。过去两年时间里,生态学家一直在研究这个模型,采用有关生物变化的真实数据,例如动物的迁徙。他们希望最终开发出所谓的“通用生态系统模型”,用于研究地球上任何一个生态系统的整个结构和功能。

  通用生态系统模型可用于研究非洲的热带大草原,对所有植物以及以它们为食的食草动物和猎捕食草动物的食肉动物的总生物质进行建模。这种模型能够对食物链内的能量和营养物质如何随着时间推移流动进行测绘。借助于通用生态系统模型,生态学家可以研究一系列对策,应对气候变化、偷猎以及其他挑战。

  剑桥实验室负责人斯蒂芬-埃莫特在接受《金融时报》采访时表示:“5年前,人们还认为打造一个全球生态系统模型是一项不可能完成的任务,因为生态系统存在太多复杂因素和不确定性。现在,我们可以做到这一点。我们正准备发表伦敦,公布我们的研究成果。”

  在一个生态系统内对所有生物进行建模是不可能的,因为这需要惊人的运算能力。研究人员表示通过采用与群体内的生物行为有关的规则,他们能够获取有效数据。研究人员在他们的网站上指出:“马丁利模型能够帮助解决一系列关键的环境问题,尤其是人类活动造成的影响,例如栖息地减少。”当前的马丁利还只是一个模型,在设计上用于鼓励其他科学家参与这个项目。研究人员说:“我们以开源代码的方式公布这个模型,允许任何人查看当前版本的模型或者进一步进行研发。”

  不过,马丁利模型也引发争议。一些生态学家认为大自然非常复杂,不可能用这种方式进行建模。其他人指出模型得出的发现充满不确定性,无法作为重要决定的依据,例如应该在何处设立保护区或者如何让渔业管理达到最理想的状态。但马丁利模型的创建者认为生态学家至少应该尝试对生态系统进行建模,加深对生态系统的了解并采取措施加以保护。他们指出:“这个模型揭示了一系列在模型创建前并不明显的新问题。”(

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