给海豚们、雪豹们、海龟们……办个身份证

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给海豚们、雪豹们、海龟们……办个身份证

中国慈善家 · 2023-12-22

　　人脸识别用到了动物界，行吗？

中华白海豚的背鳍照

　　编号0374-Scott是一个白色的小三角，远远望去像是浮在水面的一座雪山；编号2053-Kangaroo，像是不小心洒上了灰蓝色墨汁，看似一朵巨大的浪花；编号1395-Chai，深灰色扇面布满了斑点，乍眼一看，以为是海里冒出的一块礁石....。。

　　这些颜色花纹各不相同的小三角，都是海豚的背鳍，点开照片，会显示出它们的详细信息——名字、品种、生活区域等。它们代表着三只生活在珠江口一带的中华白海豚。

　　这是海豚界的“人脸识别”，只不过，识别的不是脸，而是它们的背鳍。

　　以前，科学家们需要在出海拍摄照片后，对海豚背鳍一张张进行抠图，再打开数据库，用肉眼做图像对比。现在，AI技术可以简化这个繁琐的步骤，快速收集到更广范围内的数据，并迅速进行栖息地、种群的分类等精细化处理。

　　但光靠科学家出海拍摄，受时间、地点等因素影响，采集到的海豚背鳍照片数量毕竟有限，怎样才能搜集到更多的海豚背鳍照片呢？

　　海南智渔可持续科技发展研究中心的郑锐强团队开发出了一款数字应用“iDOLPHIN”，通过广泛向网友征集海豚背鳍照片，为每一只海豚做一张身份证。

给2698头海豚办证

　　2020年底，曾在高校任教的郑锐强加入海南智渔可持续科技发展研究中心(以下简称智渔)，负责孵化动物保护的相关项目，中华白海豚正是他们重点关注的物种之一。

　　中华白海豚因其珍稀程度，被称作“海上大熊猫”。它被世界自然保护联盟濒危物种红色名录列为“易危物种”，同时也是我国的国家一级保护动物。

　　中华白海豚。图/智渔

　　我国是全世界中华白海豚分布数量最多的国家，据估算有约4000头。在南部海域的珠江口一带，生活着世界最大的中华白海豚种群。2017年至2021年期间，珠江口中华白海豚自然保护区的监测调查结果显示，该区域中华白海豚数量约1100头。

　　因为受到周边大型航线、渔业捕捞和环境污染的威胁，中华白海豚不断在减少。多年研究中华白海豚的生物学博士郑锐强，就想通过建立一个数字应用，让更多人通过数据可视化方式去认识、了解白海豚，乃至参与到保护行动中。

　　自称“IT门外汉”的郑锐强，靠着智渔IT负责人和拉来的几位外援搭建起一个通过照片识别白海豚背鳍的AI模块，起名为“iDOLPHIN”，谐音“爱海豚”。

　　2022年，爱海豚已经拥有了自己的网页，搭载GPS定位系统和逐年完善的AI识别工具。但项目遇到了两个令人头疼的问题，一是IT人手不足，二是知名度和曝光率不高。机缘巧合，他了解到腾讯有个技术公益创投计划，可以满足自己的进阶需求，于是提出了申请。

　　“iDOLPHIN”平台上的中华白海豚个体识别列表。图/iDOLPHIN

　　腾讯的第一期技术创投计划从2021年12月开始招募，经历申报、评估、公示，有30个项目入围。当选的项目能拿到30万元的资助金，并获得技术开发、人才支持、传播方面的助力。而这些，恰恰是郑锐强团队所需要的。

　　腾讯很快在内部征集了一批技术志愿者，协助郑锐强的团队对微信端的iDOLPHIN小程序进行优化升级。这样一来，微信用户可以更便捷地上传自己拍摄到的白海豚背鳍，再由程序进行识别处理。背鳍照片识别可以达到平均89.55%的精确度，在高质量照片上精度甚至可以大于95%。

　　截至2023年8月创投结项，iDOLPHIN平台的海豚背鳍照片已经达到36808张，实现了5个不同种群的个体AI识别，2698头中华白海豚有了自己的数字身份证。

雪豹，怎么追更容易？

　　在给爱海豚这样的团队提供技术助力之前，腾讯也曾研发过一款针对雪豹的知识科普小程序。最初，腾讯公益只是想开发一款科普类小程序“神秘雪豹在哪里”，通过知识图谱技术，将雪豹的各种生活阶段、生活区域，以及和它相关的一系列物种，都做了全面的知识关联。

　　小程序发布后，祁连山国家公园保护区的管理方找到腾讯，询问他们能否再在雪豹研究及保护方面提供帮助。腾讯团队随即去祁连山国家公园，展开了田野调查。

　　和中华白海豚一样，雪豹同样位列世界自然保护联盟濒危物种红色名录的“易危物种”清单中，全球雪豹数量约为7000只。而且，作为处于食物链顶端的“旗舰物种”，雪豹的生存状态还会影响整片区域内的生态运转。

　　2023年3月，野外相机在西藏那曲拍摄到的雪豹。图/山水自然保护中心

　　据公开数据，全球约有超过60%的雪豹栖息地、40%的雪豹个体分布在我国，但中国境内雪豹栖息地的有效调查面积仅为1.7%，雪豹的保护工作面临客观样本少、数据采集难、分析效率低等诸多难题。

　　在高原的动物保护工作中，一种常用的手段就是在野外布设红外相机、采集动物图像。相机的布设和回收本身就要花费很长时间，而且回收后，筛选照片的工程则更加耗时且枯燥。巡护人员需要筛掉大量的空拍，从中找到有雪豹痕迹的影像，再手动记录下每一张照片拍摄的时间、经纬度坐标、海拔、食肉动物痕迹等。

　　一台红外相机通常装有可以维持3至6个月的电池，回收一次，储存卡上大概会载有两三千份照片和视频。在重点开展雪豹保护工作的西藏那曲市，共布设有210台红外相机，回收一次约要面对50万份文件的筛选。对于当地参与动物保护的牧民来说，仅仅一个物种的一次资料回收，都是极其繁重的工作。

　　腾讯AI技术团队与山水自然保护中心雪豹项目组成员在一线调研。

　　于是，腾讯组建了一支工程师志愿者团队，涵盖AI Lab、腾讯云等队伍人才，与WWF和一个地球自然基金会、山水自然保护中心合作，为开展雪豹保护工作的机构研发了一款针对雪豹的AI识别系统。在经历过多次迭代后，AI识别系统的雪豹图像级检出率从70.8%提升至95.5%，精度也由59.1%提升至85.2%。这个系统可以筛掉98%以上的空拍，可识别物种数目达到31类，物种识别率超过97%。

　　有了这个系统，不仅可以更快速、更精准地处理相关数据，而且大大简化了动保工作模式。

　　而开发这样的一套技术系统，对于公益组织而言并不容易。其中一个问题是，捐赠人普遍更愿意看到受助对象得到“具体”的帮助，而对于技术这个并不具象的事情缺乏想象和理解。“大众愿意看到自己捐赠的钱帮助一只海龟回到海里，却不太能接受机构拿自己捐的钱给海龟做一个监测系统，因为那很难量化。”创投小组工作人员告诉《中国慈善家》。

　　这也是当前公益组织“数字化转型”普遍面临的难题，这当中有资金的问题，而更大的短板则是技术和人才的稀缺。

　　雪豹AI识别系统的操作界面。

技术的裂变效应

　　在“科技向善”的愿景下，2020年12月，腾讯公益慈善基金会发布“腾讯技术公益”，致力于“以数字科技为核心能力，通过技术创新与协作，解决社会痛点”。

　　在这一思路的指引下，腾讯上线了为公益机构提供云资源、储存、协同办公等在内的数字工具箱，搭建了专门对接技术志愿者和公益机构的志愿者平台，也推出了诸如“银发青松助手”这样关照特定群体的APP。

　　今年5月20日，腾讯公益慈善基金会与腾讯技术公益联合发布了《2023年公益组织数字化洞察报告》，通过对1212家公益机构的深入调研，发现公益机构对数字化有着巨大的需求。超九成的受访组织希望在工作中得到数字化产品、服务、工具的帮助，但只有近半数的受访组织最近三年才开始使用数字化解决方案，且大多仍倾向于成本相对较低的投入方式。近四成受访组织过去一年仅使用完全免费的工具、服务，即使是有付费行为的受访组织，数字化工具相关支出占其全年预算的比例也仍然较低。

　　《2023年公益组织数字化洞察报告》关于公益组织工作场景的数字化需求情况调查数据。

　　针对这一趋势，腾讯在中国互联网公益峰会上对技术公益数字工具箱进行升级，上线行业数字化服务专区，目前已入驻了14项公益场景SaaS产品，面向公益组织开放免费申请。

　　截至12月18日，已有512家公益机构申请了工具箱产品，共有1272份公益权益。

　　工具箱能够解决一部分公益机构数字化转型资源短缺的问题，但如何更好地鼓励和倡导创新，还需要更大的推动力。

　　已有512家公益机构申请腾讯技术公益工具箱。

　　2021年底，腾讯技术公益发起首期创投计划，共遴选出30个受资助项目，涵盖应急救灾、文化遗产保护、生态环保、科技助老、信息无障碍五个议题。每个项目提供30万元的资助，资助周期为两年，到2023年8月，首批项目结项、资助结束。

　　区别于传统只给资金的公益资助模式，技术创投计划将更多的精力放在了“创”而不是“投”上。在“创”的部分，更多地是从技术角度去看项目的创新性。首先，腾讯会给参与的项目提供一份独特的资助价值倡导。当项目真正进入评审阶段，来自商业或投资领域的评委，会提出一些财务指标或持续性的规划要求，引导项目方做关于可持续性的思考。

　　2022年末，第二期创投计划开启。这一次，创投计划团队将资助方向调整为“实干组”和“创想组”两个赛道。“实干组”主要针对公益组织、科研机构、事业单位、社会企业，他们一般都有比较成熟的公益项目和专注的领域，需要数字化赋能。

　　“创想组”则主要面向高校，吸纳学生们的公益领域创意，为优秀的项目计划提供执行基金。资助项目中包括应急NGO、高校、社区三方联动的救灾人才培养体系搭建，VR技术在助老、心理咨询等方向的应用，城市文化游戏开发，罕见病AI筛查一体机系统等。创投小组工作人员解释说，大学生是一支活跃的力量，他们会给公益带来不同的视角，也蕴含着更多创新的潜力。

　　共有48个项目入选第二期的创投，其中“实干组”29个，每个获30万元资金；“创想组”19个，每个项目获2万元资金。资助期预计到2024年6月底截止。

　　今年12月，腾讯发起了第三期创投，这次更为聚焦，将支持方向集中到生态保护领域。

　　从前的技术创投中，入选项目覆盖应急救灾、生态环保、文化保护、儿童关爱、科技助老、信息无障碍、社会治理、志愿服务等多个领域。在大多数领域，数字化可以帮助他们提升工作效率、建立线上的图像或档案数据库。这是一条相对容易复制的路径，但也容易出现同质化的问题。

　　而随着中华白海豚、雪豹、河狸、海龟、鸟类等多个物种保护项目的铺开，技术公益创投团队发现，在生态环保领域，由于不同的物种有着不同的保护方案，“复制”同一项技术将产生裂变效应，产生更大的价值。