大自然，是一个充满奥秘的生态系统，各种自然要素相互依存、有机循环、相互制约。对自然界的依赖和保护伴随人类的发展持续到今天，然而越来越壮大的人类与自然的冲突也在快速升级。面对越来越严峻的自然保护挑战，我们需要保护方式的大规模创新，通过应用具有颠覆性的、商业价值的科学技术来应对粮食、水、气候的挑战。科学技术在金融、医疗健康和互联网等领域所显现的巨大力量更让我们有理由相信，创新性的解决方案在应对自然环境问题时也可以发挥重要而积极的作用。

当创新遇上大自然，会以一种更具创造性和启发性的方式，将自然保护工作不断推向深入。我们看到有越来越多的企业利用科技创新推进自然环境保护。科技创新如此重要，在1961-2005年间，我们通过改进植物遗传、化肥、灌溉、杀虫剂和其他管理措施，在全球耕地面积仅增加了27%的情况下，使农作物产量增加了162%。这使得数百万英亩的森林和草原免于毁坏，避免了以亿吨计的温室气体排放。科技创新让保护工作更具智慧，更好地运用创新技术，通过科技更多地了解自然，由此得以更好地保护自然。

科技让保护工作更具智慧、更有效率。视频来源：TNC

可以看到，在技术革新和技术进步的推动下，人们对于野生动植物保护的研究、沟通、追踪、DNA分析变得更加容易、准确且高效。同时，随着物种和生态系统面临的威胁日益加剧，监测、保护和保存生物多样性的技术进步变得越来越重要。当我们回溯大自然保护协会（TNC）的历史，从半个多世纪之前，在美国纽约市外的米亚努斯河峡谷开展首次保护行动，到现在我们在70多个国家和地区开展保护工作，不难发现，我们在保护行动中取得的每一个重大突破都是科学的理性分析和对自然的热爱相结合的结果。我们发现问题并试验潜在的解决方案，然后努力扩大这些解决方案，在我们工作的地区找到最因地制宜的方案加以实施。我们认为，如果要达成显而易见的改变，必须利用以下四个主要领域的技术来改善自然保护工作。

技术对保护工作的影响。来源：TNC

在环境威胁日益严重的时代，数据科学已成为监测、分析和缓解问题的有力工具。有科学依据的决策方法是确保生态系统可持续管理的关键，尤其是在人类对栖息地和物种的压力不断增加的情况下。然而，从政府到民间机构、社会再到企业，许多利益相关者都缺乏在规划和管理方面做出明智决策所需的高质量的数据，从而影响保护措施的成功。

我们需要更多地运用科技手段了解我们的星球正在发生什么，以便制定更有效的解决方案。得益于数字技术，我们对通勤路上的交通状况已经了如指掌，但对涌入水道的污染源却知之甚少。我们需要利用传感器、物联网（IoT）设备和地理信息系统（GIS）的技术进步，更好地了解应该把精力和资源集中在何处。我们需要在更大范围内使用现代工具和技术，包括遥感、生物声学和环境 DNA，以填补分类和地理数据空白，特别是在热带、海洋和淡水生物群落以及植物、真菌和无脊椎动物方面。想象一下，当卫星监测到非法盗猎等违法行为时，管理人员可以收到实时通知，我们在野生动物保护方面能变得多有成效？

渔业管理需要实时信息来了解鱼类和野生动物的状况。© David Hills

数据本身并不能解决问题——必须对其进行分析和应用，使其变得具有可信性和实操性。如果我们利用技术自动化这些过程，就有机会更快地分析所有这些数据，从而全面了解所面临的问题以及保护进展，并做出更明智的决策。它可以改进决策――浓缩的数据可提供关键指标的整体视图，帮助保护管理者做出明智决策；也更容易在可视化中识别总体趋势、异常值和模式，而种种这些在处理原始数据或孤立数据时可能并不明显。经过整合分析的数据可以保护隐私和安全――数据聚合有助于保护敏感信息，通过汇总数据而不泄露个人层面的详细信息，从而降低隐私风险。金融机构利用人工智能（AI）和机器学习（ML）从实时数据流中监测欺诈行为；同样地，我们可以应用类似的技术来监测自然保护相关数据中的异常信号。例如，分析来自森林中生物传感器网络的音频信号流，有可能监测到人类入侵、偷猎以及动物行为的变化。

工作人员在巴布亚新几内亚部署声学采样记录仪。© Justine E. Hausheer / TNC

如今，科技在企业运营和活动中的应用不可或缺，实际上在自然保护领域的应用也不可或缺。技术为所有决策者提供信息，包括那些所做决策影响地球健康的首席执行官和政府官员、公共部门事业经理等，也包括农民、渔民等那些生计高度依赖自然资源的人们，帮助加快流程，提高效率。在实地工作中，技术能让保护一线工作者更好地与原住民合作，以有效执行保护计划，同时也为保护区域内的原住民提供机会，让他们了解如何进行有利于保护效果的行动。利用技术可以帮助做出对自然保护有积极影响的明智决策。它可以与现有的保护工作流程相结合，从而简化工作流程，改善决策过程，提高保护工作效率和保护成效。无论哪个国家都需要以科学为依据的决策。有了技术，我们可以更好地将我们的科学见解打包并转化为关键决策者能够理解的“产品”，这些决策者管理着我们的自然资源，并推动着影响粮食、水和气候的政策。

运用技术可以为决策者提供有效信息。© David Hills Photography

我们要充分加强成果管理制，为了保护我们赖以生存的生物多样性和生态系统服务，现在就需要采取大规模行动。

一旦决策者采取行动，我们就需要运用更好的工具来衡量这些决策对地球健康的影响（大尺度）。我们还需要使用工具来更好地衡量自然保护工作的实际影响（小尺度）。例如，当我们与不同的农民合作时，他们都在利用不同的农业实践来减少营养径流，我们需要解决方案来确定哪些实践有效地减少了径流，并且可以扩大规模。在回答这些问题和我们面临的许多其他保护影响问题时，我们可以专注于推进有效的做法，停止投资于无效的解决方案。

缅因湾一艘商业渔船上的视频电子监控设备。© David Hills