3D 技术拯救动物世界

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编者按安德烈·瓦库连科(Andrei Vakulenko)是 Artec 3D 的首席商务拓展官。

现在是自从恐龙灭绝以来,地球物种消失得最快的时期。但是这一次我们不能再归咎于小行星撞击、火山爆发或者冰河时代:这场物种灭绝的罪魁祸首正是我们人类自己。

根据生物多样性研究中心(Center for Biological Diversity)的数据,目前有 99%的濒危物种都受到了从栖息地破坏到非法偷猎等各种人类活动的威胁。如果这一趋势持续下去的话,地球在未来 50 年之内将有 30%至 50%的物种濒临灭绝。

世界各地的环保主义者、学者和政府机构都在致力于解决这个问题,而 3D 技术正在成为保护物种多样性的新工具。3D 技术能够以前所未有的方式拯救动物王国,下面是其中的一些例子。

帮助动物重获新生

3D 扫描和打印技术已经对人类修复学领域产生了巨大的影响,为假体的生产制造减少了大量的时间和材料。现在的医生已经不需要使用石膏来制作粗糙的肢体模具,因为他们可以使用扫描仪在几分钟之内做出一个 3D 模型,然后在几个小时之内打印出精确的假体。3D 工具的精度和速度已经得到了很大的进步,因此我们现在可以将它们应用于其他动物身上。

3D 打印的身体部位已经帮助了许多不同的动物重获新生,例如一只叫做 Cleopartra 的乌龟为她患病的背壳得到了一个 3D 打印保护层,还有一匹叫做 Holly 的马也装上了一副 3D 打印的钛合金马蹄铁,从此摆脱了马蹄疼痛的困扰。

最近的一个例子来自一只哥斯达黎加巨嘴鸟 Grecia。由于受到了当地儿童的暴力对待,他失去了自己的上喙部。幸运的是,在一次成功的众筹项目的帮助下,他得到了一个 3D 打印的喙部假体。有四家当地的 3D 技术公司参加了这个项目:EwacorpElemento 3DPublicidad WebGrupo SGArtec 3D 的合作伙伴之一)。

项目人员先利用一台专业级的 3D 扫描仪建立出喙部残余部分的高清 3D 模型,然后根据这些几何数据成功制作出了一个喙部假体。自此以后,Grecia 就可以自行进食和清洁了。在确定了合适的材料和接合方式之后,这种做法也可以用于帮助其他受伤的鸟类。

保护远处的濒危物种

环保人士们正在不懈地调查濒危物种的相关信息,希望可以从中找出保护它们的新方式。搭载摄像头的无人机已经成为了动物保护的重要工具,这种新的 3D 技术利用方式可以帮助人类了解各个物种的情况,同时不会影响它们现有的自然生存环境。

因为无人机是由人类远程控制的,所以它们可以用于研究和拍摄一些难以实地探索的地方。在 3D 软件的帮助之下,这些由无人机拍摄大量的图片可以缝合成为 3D 模型或者虚拟现实场景。对于研究人员来说,这种身临其境的视觉内容是研究广阔地区生物现状的全新方式,同时也让他们更容易向世界各地的同行分享自己的研究成果。

弗里德里希·莱茵哈德(FriedrichReinhard)博士是纳米比亚的一个自然保护区的所有者,他正在利用这种技术来重新制作非洲黑犀牛的分布图。由于非法偷猎活动猖獗,这种动物已经濒临灭绝。

这种策略不仅限于使用无人机。卡耐基科学中心在今年部署了卡耐基空中观察站-3(CarnegieAirborne Observatory-3),这是一个安装在飞机上的测绘系统。利用最先进的成像光谱仪和激光扫描(LiDAR)设备,科学家们能够获取世界各地的生态资料,比如亚马逊雨林的树木多样性,巴拿马和马达加斯加的碳储量,哥伦比亚的野生动物栖息地,夏威夷的植物种类,甚至在南非记录了前所未见的狮子生活习性。

格雷格·阿斯纳(Greg Asner)是卡耐基科学中心全球生态学系的首席调查员,他表示全球树林多样性的 3D 地图可以帮助他的团队监测林木线垂直移动,从而确定气候变化对森林生长模式的影响。阿斯纳希望扩展 3D 扫描仪在生态学领域的应用,最终利用这项技术制作出全世界第一幅 3D 动物测绘图。

遏制偷猎行为

3D 技术也能在另外一个方面帮助人类挽救动物的生命:非法偷猎。从 2011 年开始,遭到非法猎杀的黑犀牛数量出现了明显增加。偷猎者的目标是为了获取黑犀牛角,这在黑市上是一种非常抢手的商品。

位于西雅图的生物技术公司 Pembient 希望通过生物工程扭转这一趋势。它的做法是合成出与犀牛角成分一样的角蛋白,然后将这种材料 3D 打印成犀牛角的复制品。这样做的目的是让黑市大量充斥这种复制品,从而降低市场对这种商品的需求。精确捕捉犀牛角的外观和触感将需要专业的 3D 扫描技术。

在获得了活体犀牛角的超精细扫描以后,这家公司和它的合作伙伴打算大规模生产出以假乱真的 3D 打印犀牛角。在 ThreedingShapeways 甚至是 亚马逊 等商城的推广之下,包括象牙、犀牛角和鹿角在内的人造动物商品将有可能成为主流。

3D 技术正在帮助我们减缓动物大量灭绝的趋势,同时也能挽救单一的动物。在这些工具的帮助之下,我们将可以继续研究动物王国,并利用我们从中得到的知识来改善未来的世界。

题图来自:JohanSwanepoel/Shutterstock

翻译:关嘉伟(@consideRay

How 3D Tech Is Saving The Animal Kingdom