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从金色甲虫到达尔文藏品——7000万件博物馆标本将上线数字博物馆

英国100家机构的7000余万件动植物、化石与岩石标本将借助机器人和AI完成数字化,建成在线数字博物馆DiSSCo UK,将原本需数百年的工作压缩至十年。该项目可帮助研究人员分析地球历史变迁、预测气候变化与物种灭绝趋势,公众也可通过手机在线浏览,藏品包括达尔文1833年发掘的马牙化石。

来源:BBC Science

数枚钉在博物馆式展示盘中的甲虫标本。它们椭圆形的鞘翅在明亮光线下闪耀着金色、绿色和青铜色的金属光泽,背部有纵向细脊纹。右侧最大的甲虫有六条深灰色的腿向外伸展,足部弯曲如爪。附近躺着较小的甲虫,部分被画面裁切。每件标本都钉在一根细针上,针下有小型白色鉴定标签,其中一些印有微小的代码。托盘四壁为白色,底座浅灰。明亮的反光使这些昆虫看起来几乎像宝石,尽管它们是保存的科学标本。 看起来像镀了金的甲虫,是数百万件即将可在线浏览的标本之一

作者:科学记者 Pallab Ghosh、Kevin Church 和 Maddie Molloy

  • 研究人员正利用AI打造一个庞大的数字博物馆,收录来自英国各地收藏的数百万件标本。他们表示,这将"超级加速"我们对自然世界的理解。

人们最终将能通过手机和电脑浏览约7000万件动物、植物、化石和岩石。

机器人和AI正被用于扫描和分析这些标本——其中一些采集于数个世纪前——这将把数字化进程从数百年缩短至十年。

新的数字博物馆将使研究人员能够了解地球整个历史长河中英国的变迁,并预测未来气候、粮食供应和物种丧失的变化。

资助该项目的英国研究与创新署下属艺术与人文研究理事会(AHRC)副主任Joanna Dunster博士表示,这一资源也将可供公众访问和欣赏。

“我期待着和我四岁的儿子一起探索这个资源,他掌握的科学知识不多,但热情十足,“她告诉BBC News。

部分标本已经可以在数据库中检索,但它们只占英国收藏的一小部分,主要来自自然历史博物馆和皇家植物园邱园等少数大型机构。

新的资金将打开英国各地机构的抽屉和橱柜,纳入数百万件植物、动物和化石。

“我们需要让这些收藏开放获取,而不是存放在很少有人能接触到的地方,“Dunster说。

公众和研究人员将能看到自然界的全部多样性,从不寻常的——比如靠自身撑在海底的三足盲鱼,到具有历史意义的——查尔斯·达尔文约1833年在阿根廷东北部发掘出的一颗马牙。

该资源名为"分布式科学收藏系统”(DiSSCo UK),由自然历史博物馆牵头。

图片画廊

  1. 一只保存的甲虫标本钉在一根长针上,背景为柔和的淡紫色。昆虫侧面朝左。其身体深棕至黑色,细长且略扁,鞘翅上有几处不规则的奶油色斑纹。头部伸出纤细的触角,六条细腿蜷缩在身体下方。甲虫下方的针上挂着几张小纸标签。一张手写标签似乎包含物种名Cicindela,印刷标签记录了采集信息和博物馆编号。标本后方还立着一根银色圆头的针。
  2. 一个木质标本展示盒,内含整齐排列在白色背景上的针插甲虫。中央显著位置是一只带黑白条纹标记、深色翅膀展开的大型甲虫。周围是数十种形态、大小各异、呈彩虹色或金属色泽的较小甲虫。
  3. 一份压制的历史植物标本压在米白色纸张上,置于深色背景之上。植物呈鲜艳的红粉色羽状叶,边缘呈褶皱状,从中央茎部向外辐射。左下角附近贴有一张印有文字的小型印刷标签。
  4. 一张黑白X光片,显示两只海马的内部骨骼结构,背景为纯白。较大的海马占据右侧,尾巴向下卷曲;左侧较小的插图以相似姿势展示另一只海马。
  5. 一张盘绕菊石化石的精细扫描图,背景为纯黑。化石呈现明显的螺旋壳结构,具有突出的脊状或肋状纹理向中心盘绕。 第1张,共5张

许多标本带有几十年前手写的科学标签,如今可以更容易地读取并数字化采集

图片画廊结束

扫描标本并非易事。不仅每件标本需要拍照,那些包含重要科学信息的小标签——通常是手写的,有时写于几个世纪前——也必须被记录下来。

据DiSSCo UK项目交付总监Sarah Addezio介绍,项目团队计算过,如果手工完成这项工作需要数百年,但借助机器人和AI,这一过程如今可以在十年内完成。

“我们现在能够以前所未有的规模连接和分析这些信息,这是以前不可能实现的。”

一百家博物馆、植物园、大学及其他机构参与了该项目。

首批拍摄的不会是大型动物:启动阶段没有鲸鱼或恐龙,项目将从威尔士和苏格兰开始。

甲虫、蝴蝶、蛾类、蝇类、压制花卉和蕨类植物将先行——这些小而不起眼的材料,实际上最完整地记录了其周围环境的变迁。

在卡迪夫,团队将扫描约50万件昆虫和植物标本,从华丽的大型蝴蝶到小到可以放在指尖上的蝇类——而后者竟是最敏感的健康生态系统指标之一。

在苏格兰,爱丁堡皇家植物园和苏格兰国家博物馆共收藏1300万件标本,是英国第二大自然科学收藏。

加上50个较小的苏格兰收藏,这些藏品从海平面一直延伸到山顶——记录了两个世纪以来苏格兰各类景观中植物和昆虫的变化。

威尔士国家博物馆(Amgueddfa Cymru)自然科学与研究主管Jenny Geroni表示,这将是一个展示全国各地馆藏的机会。

“每个收藏都是独一无二的。我们有许多威尔士材料是其他地方没有的。

“通过汇集来自英国各地的材料,我们还能全面了解整个国家正在发生什么。而各方加入其世界性收藏,将构成一幅更完整的图景,帮助我们了解世界其他地区正在发生什么,“Geroni告诉BBC News。

一张老化的植物标本馆台纸特写:一份压制植物标本固定在米色纸张上。右侧,纤细的棕色蕨叶铺满页面,其狭窄的小叶沿分枝茎整齐排列成羽状。植物虽然干燥压扁,但其精细结构依然清晰。左侧及标本下方有几张旧标签,写满黑色墨水的褪色手写笔记。部分文字似乎记录了植物名称、采集地点和日期,其中包括"1769”。纸张因年代久远而泛黄并略有污渍,营造出安静的档案馆氛围。 数百年来收集的英国压制植物和花卉将构成新数字博物馆的重要组成部分

博物馆中的每件标本都是过去的一帧快照。

自然历史的很大一部分,是一个侦探故事:从数千万块这样的拼图碎片中拼凑线索,重建一幅关于我们的世界如何变迁的生动而详尽的图景。

新举措将通过汇集数百万件标本,加上强大的AI搜索工具,使这项工作大大简化。

在一间明亮的科学成像实验室里,一名身穿蓝色衬衫的男子坐在长条白色工作台前,身体前倾,神情专注。他手持精细镊子,对着桌上的小物件或标本操作。在他左侧,一台大型电脑显示器上显示着照片管理或成像程序,画面中有微小的昆虫照片和科学图像。工作区后方,数台数码相机通过黄色线缆连接,安装在支架上,围绕着一个照明充足的标本箱。工作台上摆放着透明塑料容器、小工具和一只鼠标。高大的垂直百叶窗透进日光。右侧立着一台标有"Axio Scan.Z1"的大型白色机器,用于高分辨率成像。 Vince Smith博士表示,数字博物馆将加速对自然世界的研究

伦敦自然历史博物馆研究负责人Vincent Smith博士表示,它将"超级加速"对自然世界的研究。

“自然历史收藏记录了长时间的变迁,往往跨越一些非常根本的历史时期,例如工业革命。我们的收藏记录了这些变化,因此你可以看到过去发生过什么,“他说。

而且,关键的是,他补充道,“并开始预测接下来会发生什么”。

通过汇集这一庞大的标本收藏,研究人员可以改进关于自然世界未来变化的计算机模型——研究气候变化和其他发展选择将如何影响物种丧失。

DiSSCo UK还将帮助科学家为未来的挑战做好准备——通过上传更多化石和岩石材料,它将有助于绿色技术所需矿物的研究。

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