撰文、圖片提供/ Lily

Lily Zhang

水下攝影師、洞穴潛水員

杜克大學(xué)環(huán)境管理碩士

曾參與拍攝央視紀(jì)錄頻道 CCTV9《Z世代青年說》，獨(dú)立導(dǎo)演拍攝《Shakrs in a Changing Sea》，入圍2025 NatureTrack、2026 Lookout Wild等多個(gè)電影節(jié)。

現(xiàn)運(yùn)營公眾號(hào)：Lily的水下世界

個(gè)人網(wǎng)頁：www.lilyzhangimaging.com

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寫在前面

過去幾十年，由于過度捕撈和棲息地退化，全球鯊魚種群普遍下降。然而，因?yàn)轷忯~的活動(dòng)范圍廣闊、遷徙路線跨越大洋，傳統(tǒng)科研手段難以全面掌握它們的種群動(dòng)態(tài)。而來自漁民、潛水員、濱海社區(qū)的地方生態(tài)知識(shí)，以及由相機(jī)、數(shù)據(jù)庫、社交媒體共同構(gòu)成的公民科學(xué)，共同填補(bǔ)了這塊空白。

12月10日是“國際動(dòng)物權(quán)利日”，這一天的核心意義之一，是提醒我們思考人與動(dòng)物的關(guān)系、思考各種生命如何在這個(gè)星球上獲得應(yīng)有的尊重與關(guān)懷，同時(shí)呼吁人們對(duì)動(dòng)物慈悲、道德對(duì)待，并保護(hù)動(dòng)物的生存權(quán)益。在沙虎鯊系列文章的前兩篇里，我們了解到沙虎鯊和它們?cè)诒笨_來納的棲息地（傳送門→），也討論了人們對(duì)鯊魚的常見誤解（傳送門→）。

今天，在這個(gè)系列的最后一篇，我想帶你看看一個(gè)有趣的公民科學(xué)項(xiàng)目Spot A Shark USA。它展示了普通人如何通過影像參與保護(hù)，也展示了跨越大洋的一群人，如何用自己的方式讓沙虎鯊擁有更好的未來。

沙虎鯊（Sand Tiger Shark，學(xué)名Carcharias taurus）在全球熱帶與溫帶沿海水域廣泛分布，從澳大利亞到南非，從美國東部到日本，都能見到它們的身影。但由于生長(zhǎng)慢、性成熟晚、繁殖率極低，這種鯊魚正面臨前所未有的生存壓力。

沙虎鯊有一個(gè)非常特別的特征，使它們成為了公民科學(xué)項(xiàng)目的理想研究對(duì)象：身體兩側(cè)分布著不規(guī)則的棕紅色斑點(diǎn)，每條沙虎鯊的斑點(diǎn)圖案都像指紋一樣獨(dú)一無二且終生穩(wěn)定。這意味著只要有一張足夠清晰的側(cè)身照片，就能建立斑點(diǎn)圖（spot map），從而識(shí)別個(gè)體、追蹤遷移路線，并長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)健康狀況。

沙虎鯊身上獨(dú)特的斑點(diǎn)就像人類的指紋

（攝影：Tanya Houppermans）

澳大利亞的Spot A Shark是最早的沙虎鯊公民科學(xué)項(xiàng)目。東澳沙虎鯊種群經(jīng)過20世紀(jì)70年代的過度捕撈后銳減至約200條，與其他地區(qū)種群長(zhǎng)期基因隔離，滅絕風(fēng)險(xiǎn)極高。為彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)空白，當(dāng)?shù)乜茖W(xué)家邀請(qǐng)潛水員沿澳洲東海岸拍攝并提交沙虎鯊的照片。研究團(tuán)隊(duì)通過斑點(diǎn)比對(duì)和識(shí)別系統(tǒng)確認(rèn)個(gè)體身份，從而監(jiān)測(cè)種群健康，并觀察聚集地的長(zhǎng)期變化。這些資料不僅為澳大利亞研究團(tuán)隊(duì)建立起持續(xù)監(jiān)測(cè)體系、提升公眾認(rèn)知，也為國際合作伙伴提供了制定保護(hù)與管理措施所需的關(guān)鍵證據(jù)。

美國的北卡羅來納沒有龐大的科研隊(duì)伍，但卻擁有極為獨(dú)特的沙虎鯊種群、成百上千個(gè)沉船點(diǎn)，以及來自世界各地專程來此潛水的人群。2017年，北卡水族館與澳大利亞的科研團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)了屬于北卡的Spot A Shark USA（簡(jiǎn)稱SAS）平臺(tái)，并在2018年夏季正式上線。SAS提供了一個(gè)公共在線平臺(tái)，潛水員可以上傳在海中遇到的沙虎鯊照片，為科學(xué)研究貢獻(xiàn)第一手資料。

Spot A Shark USA官方網(wǎng)站（https://spotasharkusa.com/）

在北卡的潛水員群體中，許多人都深刻感受到SAS帶來的改變。來自北卡州立大學(xué)的學(xué)生Iileyah Braxton認(rèn)為：“這個(gè)項(xiàng)目讓人們不再只是依賴運(yùn)氣去猜測(cè)海里會(huì)遇到什么，而是開始真正理解水下世界的組成?！蓖ㄟ^比對(duì)斑點(diǎn)圖識(shí)別個(gè)體，潛水員與研究者能夠判斷哪些鯊魚常駐某片海域，甚至能夠根據(jù)鯊魚的狀態(tài)判斷環(huán)境的變化。“SAS讓我們更清楚這些鯊魚過得怎么樣，也讓管理者更有依據(jù)去做決策?！彼f。

Braxton（左）為學(xué)生解答如何拍攝沙虎鯊

潛水教練Dottie Benjamin的加入則始于純粹的好奇。每次下潛，她都會(huì)想了解自己看到的海洋生物，而沙虎鯊獨(dú)特的斑點(diǎn)讓她第一次意識(shí)到，原來每一條鯊魚都能被個(gè)體識(shí)別。進(jìn)一步了解它們的行為后，她對(duì)這種動(dòng)物的興趣越來越強(qiáng)。

隨著參與加深，Benjamin逐漸把自己視為一名潛水公民科學(xué)家。無論是進(jìn)行魚類調(diào)查，還是拍攝并上傳沙虎鯊影像，她都把這些視為潛水員回饋海洋的一種方式。“這不僅能幫助科學(xué)家研究，也能提升大家對(duì)鯊魚的認(rèn)識(shí)。我覺得這是我們潛水員能夠?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境做的實(shí)際貢獻(xiàn)?！?/p>

Benjamin拍攝沙虎鯊

在海中遇到沙虎鯊時(shí)，一張有價(jià)值的照片并不需要依靠追逐動(dòng)物，而是遵循幾個(gè)簡(jiǎn)單原則。

首先，以平穩(wěn)、放松的方式接近潛點(diǎn)，避免突然動(dòng)作，讓鯊魚保持自然行為。

隨后，將自己定位在鯊魚身體左側(cè)或右側(cè)的合適角度，最好接近90°，這樣能夠清晰呈現(xiàn)鯊魚體側(cè)的斑點(diǎn)分布，這是識(shí)別個(gè)體最關(guān)鍵的部分。拍攝時(shí)盡量保持靜止和耐心，讓鯊魚自行游過鏡頭。

最終，能否用于科學(xué)研究，取決于影像是否足夠清晰、能否清楚顯示體表斑點(diǎn)與標(biāo)記。

Spot A Shark USA的拍攝指南

（繪制：Alex Boersma）

潛水員拍攝完成并上傳圖片后，研究員會(huì)使用 Wildbook? 深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，從照片中提取沙虎鯊身體兩側(cè)不規(guī)則、且個(gè)體獨(dú)一無二的棕紅色斑點(diǎn)，生成斑點(diǎn)圖，并與數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有記錄進(jìn)行比對(duì)。這個(gè)系統(tǒng)所使用的算法由美國國家航空航天局（NASA）設(shè)計(jì)，最初用于識(shí)別星空分布。

匹配完成后，系統(tǒng)會(huì)給出一份按概率排序的候選個(gè)體列表。研究人員隨后進(jìn)行人工比對(duì)，確認(rèn)該鯊魚是否已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)庫中，或需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的個(gè)體檔案。一旦結(jié)果確定，你會(huì)收到郵件通知；如果這是數(shù)據(jù)庫中從未記錄過的新個(gè)體，你甚至有機(jī)會(huì)為它命名。

算法生成的沙虎鯊斑點(diǎn)圖（Price et al. 2024）

除了照片外，Braxton提到，近年來潛水員與ROV（無人潛水器）提供的視頻影像，也為SAS帶來了新的研究?jī)r(jià)值。與靜態(tài)照片相比，視頻能夠記錄沙虎鯊的行為，例如追捕獵物、與其他鯊魚的互動(dòng)、移動(dòng)方式等。視頻對(duì)于個(gè)體識(shí)別也具有顯著優(yōu)勢(shì)。大多數(shù)潛水照片只能拍到鯊魚身體的單側(cè)，而在連續(xù)拍攝的視頻中，沙虎鯊可能轉(zhuǎn)向或改變游動(dòng)方向，使研究者能夠同時(shí)獲取兩側(cè)的斑點(diǎn)分布，這大幅提升了斑點(diǎn)圖的完整度與準(zhǔn)確性，也使個(gè)體確認(rèn)更加可靠。

SAS項(xiàng)目真正能夠落地并持續(xù)發(fā)展，離不開潛水社區(qū)的支持。保護(hù)生物學(xué)家、SAS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Carol Price博士直言：“沒有潛水店、潛水員和整個(gè)潛水社區(qū)的幫助，這個(gè)項(xiàng)目根本不可能成功?！痹陧?xiàng)目初期，北卡水族館請(qǐng)潛店幫忙宣傳項(xiàng)目、向前來潛水的人解釋如何拍照和上傳影像。潛水工作人員店欣然接受，因?yàn)樗麄兠刻於即诤Ｉ稀⒚刻於冀佑|潛水員，是最天然的傳播者。

更重要的是，項(xiàng)目剛啟動(dòng)時(shí)數(shù)據(jù)庫幾乎是空的，而潛水員們?cè)敢饪犊胤窒硭麄兌嗄陙矸e累的照片——這些早期影像成為SAS數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，讓第一批個(gè)體識(shí)別成為可能。SAS之所以能發(fā)展起來，正是因?yàn)榭茖W(xué)家、潛水員、潛水店、技術(shù)團(tuán)隊(duì)和社區(qū)成員擁有不同的技能與視角，彼此互補(bǔ)，使項(xiàng)目更強(qiáng)、更完整。

潛水員與沙虎鯊?fù)?/p>

在北卡羅來納潛水社區(qū)的參與下，Spot A Shark USA至今已經(jīng)識(shí)別出超過2,800條沙虎鯊個(gè)體，其中約有160條在不同時(shí)間再次被記錄到。這樣的重復(fù)觀測(cè)，為長(zhǎng)期追蹤種群動(dòng)態(tài)和健康狀況提供了難得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

Price博士認(rèn)為，公民科學(xué)潛水的魅力不僅在于看到鯊魚本身，更在于人與海洋之間由此建立的情感連接。每一次下潛，都是進(jìn)入一個(gè)完全不同于人類世界的生態(tài)體系。我們是訪客，卻能在短暫的停留中看見海底生命的獨(dú)特方式。正是這種看見，讓人們開始真正關(guān)心海洋。她說：“一個(gè)人不可能對(duì)從未感受過、從未理解過的事物產(chǎn)生責(zé)任感；唯有親眼目睹、親身體驗(yàn)，價(jià)值感才會(huì)在心中建立?！睂?duì)她來說，科學(xué)、保護(hù)與潛水的交匯點(diǎn)就在于此——當(dāng)你與海底生物產(chǎn)生聯(lián)系，你自然會(huì)希望它們得到更好地守護(hù)，而這正是許多海洋保護(hù)行動(dòng)能夠持續(xù)的原因。

Carol Price教授正在閱讀學(xué)生的沙虎鯊研究海報(bào)

結(jié)語

在世界許多地方，漁民長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)和社區(qū)對(duì)海洋的記憶，都可能是科學(xué)的拼圖。科學(xué)家們通過訪談，從這些敘述中記錄下了物種出現(xiàn)的頻率或季節(jié)性的分布特征。有時(shí)，社區(qū)成員還會(huì)協(xié)助繪制地圖，標(biāo)注鯊魚洄游路線、產(chǎn)仔地以及社區(qū)與保護(hù)區(qū)的交互情況。

與此同時(shí)，潛水員和游客提交的影像與觀察記錄，也逐漸成為科研數(shù)據(jù)庫的重要補(bǔ)充。在馬爾代夫，研究團(tuán)隊(duì)利用照片識(shí)別技術(shù)追蹤鯨鯊個(gè)體；在法屬波利尼西亞，潛水員的長(zhǎng)期記錄首次提供了當(dāng)?shù)仵忯~保護(hù)區(qū)成效的證據(jù)；有時(shí)，社交媒體上的公開圖像，也能幫助識(shí)別稀有或?yàn)l危物種的分布點(diǎn)。

地方生態(tài)知識(shí)和公民科學(xué)為科研提供了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)難以覆蓋的長(zhǎng)時(shí)段與大范圍信息。當(dāng)然，它們也不是完美的科學(xué)。例如，漁民的記憶會(huì)受個(gè)人經(jīng)歷影響，敘述內(nèi)容可能出現(xiàn)不一致；潛水記錄集中于熱門潛點(diǎn)，容易產(chǎn)生空間偏差。這些都提醒我們，民間數(shù)據(jù)寶貴，但必須與獨(dú)立資料交叉驗(yàn)證，才能避免誤導(dǎo)。

那么，潛水員上傳的一張照片，真的能改變一條鯊魚的未來嗎？答案或許沒有那么直接。但這些記錄能提供跨世代的歷史視角、覆蓋更廣區(qū)域的觀察記錄，還能捕捉人與海洋的聯(lián)系，解釋為什么一些保護(hù)措施能成功，而另一些卻失敗。

最重要的是，這些來自公眾的知識(shí)和影像不僅帶來了希望，也帶來了責(zé)任感，讓普通人成為保護(hù)工作的一部分。沒有聲吶、沒有航拍，只有一群一群愿意觀察、記錄和分享的人，他們一次次揚(yáng)帆、一次次下潛、一次次按下快門，為科學(xué)提供新的信息，為管理者帶來可用證據(jù)，也為未來的海洋保育貢獻(xiàn)力量。

參考閱讀

本篇文章基于我在杜克大學(xué)的畢業(yè)論文，需要更完整的參考文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)細(xì)節(jié)，可以在這里查閱：

Zhang, Lily (2025). Sharks In A Changing Sea: Documenting SCUBA diver marine knowledge on sand tiger shark (Carcharias taurus) population and ecology in North Carolina. Master's project, Duke University.

Retrieved from https://hdl.handle.net/10161/32255.

有關(guān)紀(jì)錄片的更多信息可以在項(xiàng)目網(wǎng)站查詢：

https://www.lilyzhangimaging.com/sharksinachangingsea

有關(guān)“國際動(dòng)物權(quán)利日”信息可瀏覽：

https://www.worldanimalprotection.org/our-campaigns/sentience/animal-awareness-days/international-animal-rights-day/