All models are wrong, but some are useful.

by Box

2016年12月，我在一個小學里給5年級學生講科普講座的時候，有個孩子問我：“你是科學家么？”，我說是。他又問：“你不就是個保護動物的么，怎么能算科學家。”我說：“保護動物也需要科學家啊。”他不問了，不屑一顧地擺弄著我們發的野生動物的明信片。仔細一想，這可能代表了大多數人的觀點。首先，可以判斷出，他有他自己對科學家的看法。例如，教室里墻壁上都掛著各種偉大科學家的手繪照片，如伽利略、愛因斯坦、牛頓等；可能對于一個5年級的小孩子，這些人才能算是科學家。其次，保護動物的人不符合他對科學家的定義，甚至保護動物根本就不算科學。

保護動物到底是不是科學？這是個大問題，今天先從保護動物的基礎——野生動物監測說起。

監測野生動物具有兩種目的，一種是科學研究；另一種是保護管理。區分兩種目的主要是關注點不同，前者關注物種種群動態的內在機制，后者關注其種群動態表現及保護行動決策的依據和影響。再細化，科研的目的在于搞清楚影響種群動態的各種參數和機制，管理的目的在于決定是否采取某種決策或者預測某種決策可能帶來的影響。

關于監測，最傳統的方法就是直接計數，搞個航拍，大草原上多少只羚羊；高速相機架起來，看看一群鳥有多少只，等等這些，都是獲取種群數量的最直接手段。 非洲野生動物大遷徙的紀錄片拍出來，壯觀又震撼。只要機器夠先進，會數數，沒有數不清的動物。都是這樣么？當然不是。先不說觀察的難度，即便是完全沒有難度，這種工作也是靜態的，雖然重要，但不夠。這只是某一個時間段的種群狀態，種群結構。監測關注的是種群動態，移動方向上有個矢量，種群數量的變化有個變量，種群結構有個變量，再加上群內網絡結構，棲息地環境等，共有n個變量，提出變量，找出影響關系，分析復雜的繁殖率、出生率、死亡率、遷入遷出率等內在因素，以及棲息地特征、氣候等外在因素，這是科研需要做的。

再說觀察有難度的，森林里數不了，能看到都很難的動物，傳統方法走樣線，訪問調查，通過足跡、鳴聲、毛發、糞便等間接因素判斷；那些行蹤隱蔽的動物怎么數，豹貓、云豹，這些貓科動物，個體不大，樹上跑，腳印都留不下，有時候糞便在樹上，難以發現。這可怎么辦，直接觀察不可能，那就發明一種可以識別動物氣味的機器，無人機掛著森林里跑一圈，啥動物都聞到了，這是個好辦法，估計再過幾十年可能實現。那現在沒有黑科技，就只能靠人了。聰明的人類發明了感應式紅外相機，多大的森林里面，每公頃擺一個，只要擺的夠密，不怕拍不到。現在中國很多保護區都掛了紅外相機，靈長類動物拍到了，有蹄類動物拍到了，貓科動物拍到了，鼬科動物拍到了，貓頭鷹拍到了，連偷獵的都拍到了，這東西不僅能照動物，還能拍攝偷獵。擺個幾年，擺的好，擺的密，森林里有啥都能拍到。水生動物怎么辦，這幾年的環境DNA，略復雜，以后再說，總之也能夠基本搞清水生動物的組成。這樣子，我就知道了森林里有什么動物，或者說大部分動物都有啥（那拍個3年，是否有一種動物躲避了每一次拍攝，這種只存在理論可能，指數分布中很長很長的窄尾，時間越長，可能性也越窄越尾）。

工作結束了？差得遠。整理下照片，調查記錄，看看有啥沒啥，以前有啥，現在沒了。以前沒發現，現在又有了。第一手報告出來了，物種名錄出來了。物種名錄的基礎是什么，就是分類，界門綱目科屬種，亞種變種和新種。分類學，傳統經典學科，認識這個動物叫什么名字是最初級的水平，認識所有動物叫什么名字那就升級到動物博物學家了。再高一級，動物植物全通，這種難度太大，我還沒有聽到過這種人。普遍情況是，科研院所中的大多數科研工作者，會熟悉某一個科，或者某一個屬的物種，取決于研究方向和研究對象，一般稱為“科長”。植物屆由于一個科的物種就成百上千，成為科長已經是很牛了；動物界由于科的物種相對較少，有些牛人可以上升到對某個目的物種都能準確識別。近年分類學的沒落也讓人唏噓，除了老一代科學家的退役，新生代的科學家往往都更多地追趕潮流。。。扯遠了，拉回來。總之，分類學是基礎，更是我們認識這個世界的一個基本方法，但如果我們只是認為分類是認識物種，那也太淺。分類應該被看作是一種藝術設計，藝術創造，我們更應該向這只創造之手表現謙卑，解開背后的創造之謎都是這門學科最重要的前景。

啊哈！這下我知道了這個地區有什么物種，工作就可以告一段落，認真地選點兒照片，認真地搞點宣傳保護，嘔心瀝血為生物多樣性保護做出貢獻。項目就可以結題了嗎？其實才剛開始，根據目的，分析數據，尋找已知未知的關系。野外工作搞完了，室內工作時間更長。作為科研工作者，需要熟悉各種工具，最起碼的文本編輯排版是必須的，數據分析從入門到精通，目前主流科學界參差不齊，主要都是靠自學，有錢的報名培訓班，沒錢的靠自己努力起來嗨，花的時間長點，也能有所收獲。這個時候就要學統計，學模型，學數學，學邏輯，學計算機。又扯遠了，再拉回來。監測的目的有兩個，科學研究和保護管理。我知道了某個地區十年對于某個物種的監測數據，先不管是用什么技術，從科學的角度先來分析，結果是十年間，種群數量平穩，沒有增長也沒減少，怎么和課本中狼和兔子的模型不同，這個種群怎么就不變化呢？分解問題，首先這個種群很可能生活史較長，十年并不足以形成一個世代，或者剛形成一代，生殖和死亡都不明顯，所以即使保護措施良好完備，也沒有發現明顯變化；另一種可能，這個種群穩定，即使一年一代，繁殖率，死亡率，存活率都達到平衡，同樣不會出現明顯變化。對于這些情況，還要整合分析外界環境變化，比如棲息地面積，植物群落，植被構成等。拿到數據，有了分析，建立線性到非線性的模型，這是個深坑啊，跳進去就不出來了。有責任心的科學家不會止步于一個簡單的報告，一批數據翻來覆去揉碎拆開玩上四五年很正常。

個人以為，監測是基礎，理論為大，技術為上。現在社會推崇非損傷性監測，就是以盡量不干擾動物生活，不損傷動物為目的的監測。這都是人類作為這個世界的保護者和創造者對生物多樣性更理性認識的一種體現。

生物多樣性保護的概念很大，我從物種監測說起。。。