All models are wrong, but some are useful.

by Box

2016年12月，我在一个小学里给5年级学生讲科普讲座的时候，有个孩子问我：“你是科学家么？”，我说是。他又问：“你不就是个保护动物的么，怎么能算科学家。”我说：“保护动物也需要科学家啊。”他不问了，不屑一顾地摆弄着我们发的野生动物的明信片。仔细一想，这可能代表了大多数人的观点。首先，可以判断出，他有他自己对科学家的看法。例如，教室里墙壁上都挂着各种伟大科学家的手绘照片，如伽利略、爱因斯坦、牛顿等；可能对于一个5年级的小孩子，这些人才能算是科学家。其次，保护动物的人不符合他对科学家的定义，甚至保护动物根本就不算科学。

保护动物到底是不是科学？这是个大问题，今天先从保护动物的基础——野生动物监测说起。

监测野生动物具有两种目的，一种是科学研究；另一种是保护管理。区分两种目的主要是关注点不同，前者关注物种种群动态的内在机制，后者关注其种群动态表现及保护行动决策的依据和影响。再细化，科研的目的在于搞清楚影响种群动态的各种参数和机制，管理的目的在于决定是否采取某种决策或者预测某种决策可能带来的影响。

关于监测，最传统的方法就是直接计数，搞个航拍，大草原上多少只羚羊；高速相机架起来，看看一群鸟有多少只，等等这些，都是获取种群数量的最直接手段。 非洲野生动物大迁徙的纪录片拍出来，壮观又震撼。只要机器够先进，会数数，没有数不清的动物。都是这样么？当然不是。先不说观察的难度，即便是完全没有难度，这种工作也是静态的，虽然重要，但不够。这只是某一个时间段的种群状态，种群结构。监测关注的是种群动态，移动方向上有个矢量，种群数量的变化有个变量，种群结构有个变量，再加上群内网络结构，栖息地环境等，共有n个变量，提出变量，找出影响关系，分析复杂的繁殖率、出生率、死亡率、迁入迁出率等内在因素，以及栖息地特征、气候等外在因素，这是科研需要做的。

再说观察有难度的，森林里数不了，能看到都很难的动物，传统方法走样线，访问调查，通过足迹、鸣声、毛发、粪便等间接因素判断；那些行踪隐蔽的动物怎么数，豹猫、云豹，这些猫科动物，个体不大，树上跑，脚印都留不下，有时候粪便在树上，难以发现。这可怎么办，直接观察不可能，那就发明一种可以识别动物气味的机器，无人机挂着森林里跑一圈，啥动物都闻到了，这是个好办法，估计再过几十年可能实现。那现在没有黑科技，就只能靠人了。聪明的人类发明了感应式红外相机，多大的森林里面，每公顷摆一个，只要摆的够密，不怕拍不到。现在中国很多保护区都挂了红外相机，灵长类动物拍到了，有蹄类动物拍到了，猫科动物拍到了，鼬科动物拍到了，猫头鹰拍到了，连偷猎的都拍到了，这东西不仅能照动物，还能拍摄偷猎。摆个几年，摆的好，摆的密，森林里有啥都能拍到。水生动物怎么办，这几年的环境DNA，略复杂，以后再说，总之也能够基本搞清水生动物的组成。这样子，我就知道了森林里有什么动物，或者说大部分动物都有啥（那拍个3年，是否有一种动物躲避了每一次拍摄，这种只存在理论可能，指数分布中很长很长的窄尾，时间越长，可能性也越窄越尾）。

工作结束了？差得远。整理下照片，调查记录，看看有啥没啥，以前有啥，现在没了。以前没发现，现在又有了。第一手报告出来了，物种名录出来了。物种名录的基础是什么，就是分类，界门纲目科属种，亚种变种和新种。分类学，传统经典学科，认识这个动物叫什么名字是最初级的水平，认识所有动物叫什么名字那就升级到动物博物学家了。再高一级，动物植物全通，这种难度太大，我还没有听到过这种人。普遍情况是，科研院所中的大多数科研工作者，会熟悉某一个科，或者某一个属的物种，取决于研究方向和研究对象，一般称为“科长”。植物届由于一个科的物种就成百上千，成为科长已经是很牛了；动物界由于科的物种相对较少，有些牛人可以上升到对某个目的物种都能准确识别。近年分类学的没落也让人唏嘘，除了老一代科学家的退役，新生代的科学家往往都更多地追赶潮流。。。扯远了，拉回来。总之，分类学是基础，更是我们认识这个世界的一个基本方法，但如果我们只是认为分类是认识物种，那也太浅。分类应该被看作是一种艺术设计，艺术创造，我们更应该向这只创造之手表现谦卑，解开背后的创造之谜都是这门学科最重要的前景。

啊哈！这下我知道了这个地区有什么物种，工作就可以告一段落，认真地选点儿照片，认真地搞点宣传保护，呕心沥血为生物多样性保护做出贡献。项目就可以结题了吗？其实才刚开始，根据目的，分析数据，寻找已知未知的关系。野外工作搞完了，室内工作时间更长。作为科研工作者，需要熟悉各种工具，最起码的文本编辑排版是必须的，数据分析从入门到精通，目前主流科学界参差不齐，主要都是靠自学，有钱的报名培训班，没钱的靠自己努力起来嗨，花的时间长点，也能有所收获。这个时候就要学统计，学模型，学数学，学逻辑，学计算机。又扯远了，再拉回来。监测的目的有两个，科学研究和保护管理。我知道了某个地区十年对于某个物种的监测数据，先不管是用什么技术，从科学的角度先来分析，结果是十年间，种群数量平稳，没有增长也没减少，怎么和课本中狼和兔子的模型不同，这个种群怎么就不变化呢？分解问题，首先这个种群很可能生活史较长，十年并不足以形成一个世代，或者刚形成一代，生殖和死亡都不明显，所以即使保护措施良好完备，也没有发现明显变化；另一种可能，这个种群稳定，即使一年一代，繁殖率，死亡率，存活率都达到平衡，同样不会出现明显变化。对于这些情况，还要整合分析外界环境变化，比如栖息地面积，植物群落，植被构成等。拿到数据，有了分析，建立线性到非线性的模型，这是个深坑啊，跳进去就不出来了。有责任心的科学家不会止步于一个简单的报告，一批数据翻来覆去揉碎拆开玩上四五年很正常。

个人以为，监测是基础，理论为大，技术为上。现在社会推崇非损伤性监测，就是以尽量不干扰动物生活，不损伤动物为目的的监测。这都是人类作为这个世界的保护者和创造者对生物多样性更理性认识的一种体现。

生物多样性保护的概念很大，我从物种监测说起。。。