与鲸鱼共飞：无人机正在重塑海洋哺乳动物研究

在过去十年左右，像这架悬停在两头蓝鲸上空的无人机，已成为全球鲸类科学家的颠覆性工具。 图片来源：uux.cn海洋联盟

（神秘的地球uux.cn）据《可知杂志》（詹纳罗·托马 ）：2010年，墨西哥湾的深水地平线油井平台爆炸，引发了有史以来最大规模的海洋油污泄漏之一。灾难发生后，鲸鱼科学家伊恩·克尔前往该地区，研究泄漏对抹香鲸的影响，他用专用飞镖瞄准抹香鲸采集铅笔橡皮大小的组织样本。

情况并不顺利。每当他的船靠近一只浮出水面呼吸的鲸鱼时，鲸鱼都会在他赶到之前消失在波浪下。“我感觉自己像在玩打地鼠游戏，”他说。

天黑时，一头鲸鱼俯冲到克尔面前，把他弄得满身鲸鼻涕。这次不愉快的经历让在保护组织海洋联盟工作的克尔产生了一个想法：如果他也能通过飞越鲸鱼来收集同样的鼻涕呢？研究人员可以从鲸鱼鼻涕中获取大量信息，包括动物的DNA序列、性别、是否怀孕以及其微生物组的组成。

经过多次实验，克尔的想法发展成了今天所称的鼻涕机器人：一台配备六个培养皿的无人机，通过鲸鱼浮出水面时飞行并通过喷气孔呼气来收集鲸鱼的鼻涕。如今，像这样的无人机被部署在全球各地采集鼻涕，不仅限于抹香鲸：它们还从蓝鲸和海豚等其他物种收集这种具有科学价值的黏液。“我会说无人机改变了我的生活，”克尔说。

收集鼻涕是无人机研究鲸鱼的众多方式之一。在过去的10到15年里，无人机技术取得了巨大进步，变得经济实惠且易于使用。这对研究人员来说是一大福音。俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所的生态学家约书亚·斯图尔特表示，科学家们“几乎在海洋哺乳动物研究的各个方面都发现了无人机的应用。”

关键是，无人机减少了用船靠近鲸鱼的需求。这意味着对动物的干扰更小，对科学家来说也更安全，因为在小船上靠近巨鲸可能很危险。无人机相较于飞机具有显著优势，后者历来在鲸鱼数据收集中扮演重要角色。斯图尔特说，使用飞机成本高昂，需要一整组人员作，而无人机更便宜、使用更方便，只需一两个操作员。

杜克大学尼古拉斯环境学院海洋保护生态学家大卫·约翰斯顿说，无人机让科学家“从全新的视角看待事物”。约翰斯顿说，科学家从船上斜视鲸鱼“实际上并没有给你太多可用信息”。无人机在空中盘旋带来的新信息世界，使研究人员能够更轻松地测量鲸鱼的体型、体况和健康状况，通过身体特征识别个体，等等。

尽管许多无人机研究在没有与鲸鱼密切接触的情况下进行，一些科学家仍在使用无人机在鲸鱼身上投放运动和行为追踪标签。没有无人机，研究人员必须从船上接近鲸鱼，通常使用长杆或气枪将标签固定在鲸鱼身上。而无人机则可以简单地飞过头顶，释放附着在吸盘上的标签，“直接把它弹到鲸鱼身上”，斯图尔特说。或者，正如2025年8月发表的一项研究所示，无人机可以通过将吸盘推到鲸鱼背部，直接在鲸鱼身上贴上标签。

无人机提供的空中视角揭示了新颖的行为。“在过去五到八年里，我见到的无人机独特行为比过去30年还多，”克尔说。例如，2025年，科学家报告称，一些鲸鱼经常用海带片段互相理发，通过滚动海带摩擦同伴的身体——这一观察来自华盛顿州海岸拍摄的9小时无人机拍摄的25头虎鲸。

鲸类使用工具的这一罕见例子，否则几乎不可能被捕捉到。“没有无人机提供的鸟瞰视角，我们绝不会看到这种行为，”研究作者、华盛顿州弗莱迪港鲸鱼研究中心的行为生态学家迈克尔·韦斯说。

虽然无人机为鲸鱼科学家打开了无限可能，但仍有改进空间。许多无人机，尤其是小型无人机，存在电池限制。约翰斯顿说：“如果你非常幸运，小型无人机最多只能飞行45分钟到一小时。”许多国家的无人机法规限制了飞行距离——例如在美国，操作员必须将机器保持在其视线范围内，除非持有特殊执照。

科尔和其他科学家正在测试更多无人机的使用方法，包括解救被渔网缠绕的鲸鱼。他的团队正在开发一种3D打印的金属切割钩，无人机可以将其投放到渔网上。随着鲸鱼移动，装置切开了纠结。

斯图尔特说，无人机技术的快速发展使得预测未来海洋哺乳动物研究的前景变得困难。“很难想象接下来会是什么。”

本文最初发表于《可知杂志》，这是一份致力于让科学知识向所有人开放的非营利出版物。