马丁利生态系统模型

本周，剑桥大学的科学家们公布了一种在计算机上建模的方法，地球上不同的生态系统，相互依赖的动植物网络，是如何运作的。

这将使研究人员能够更好地了解人类活动如何可能影响我们周围的世界，以及如何更好地保护我们所拥有的东西。

Mike Harfoot是该系统的创建者之一，他在剑桥的联合国环境规划署世界保护监测中心以及剑桥的微软研究院工作

Chris:首先，一个问题，一个词，为什么?

迈克:是的，我认为你可以把它分成两个部分，你在介绍中一针见血。所以到目前为止，或者基本上，在目前，我们有一个非常有限的能力来预测地球的未来，因此，了解人类行为的后果，以及它们如何影响未来的生物世界。另一个因素是有更多的学术问题，但真的，很有趣的是，这是否可能。我们能预测生物世界吗?哪些部分我们能预测，哪些部分我们不能预测?

克里斯-你是怎么做的?

迈克:我们采取了一种相对新颖的方法，我们试图对地球上每一种不同类型的生物进行建模，并在个体的层面上对它们进行建模。因此，个体如何进食，繁殖，为什么死亡，以及它如何在环境中移动。所以，我们有很多很多不同类型的生物，基本上我们把它们扔进模型里，我们让它们跑来跑去相互作用，互相吃掉，互相逃跑。然后我们感兴趣的是——当你做了所有这些，这些生物集合的特性，它们与现实世界相比如何。

克里斯:从本质上讲，你有一块有草的田地，你把牛放在有草的田地里，然后你把人放进去，他们养牛。他们吃牛，牛吃了草。牛体内有虫子。所以，你建立了这样一层又一层的东西，它们相互依赖，相互依存。

迈克:没错。我想我的警告是我们现在没有任何人类在那里，这在今天是相对重要的。所以，我想我们是在模拟一个没有人类影响的原始世界。但你是对的。我们有植物，然后我们有可能吃植物的小生物，然后大型生物可能吃这些植物。

克里斯:我们对所有这些关系的了解是否足以建立一个准确的模型?

迈克:我认为这是很有趣的事情，实际上，生态学领域对它的不同部分了解很多。所以，我们知道很多关于不同大小的生物为了生存燃烧能量的速度。我们非常了解不同的生物是如何在环境中移动以寻找猎物的——无论是植物还是动物——以及它们吃掉这些生物的速度有多快。

所以，我认为我们知道很多关于生态学的基本事实。我们一直在尝试将所有这些编码到我们的模型中。还有一个问题，把所有这些放在一起，我们怎么知道我们预测的是否和现实世界一样。而这一点，我们发现更具挑战性。所以，在我们本周发表的论文中。我们基本上收集了尽可能多的关于生物特性的数据以及我们在模型中预测的生物集合;在个人层面上。所以，这些个体在模型中生长的速度有多快，它们死亡或繁殖的速度有多快。但同样地，当我们观察一个特定地方的生物群时，这些生物中有多少是很小的，有多少是很大的。所以，我们从现实世界中获得了一定数量的关于这类东西的信息，广义地说，这个模型重现了这些模式。

Chris -所以，这是在验证模型。它在说，“让我们用真实世界的数据。让我们把同样的问题交给我们的模型，看看它是否能得到一个类似于现实世界的解决方案。如果是这样，我们一定是做对了什么。”

迈克:的确，是的。我想我们今天所做的就评估方法的形式而言是相对粗糙的这部分反映了我们能得到的数据量，也反映了模型的阶段。但是，总的来说，我们评估了这个模型，它看起来是一个可行的方法，这是非常令人兴奋的。

Chris -事实上你还没有把人类放进去，这将是下一步，然后你可以开始问一些问题，比如，“我想在这里建一个住宅区。这会对当地的生态系统产生什么影响?”

迈克:的确，是的。所以，我认为有很多不同的研究，我想是从我们现在所处的位置，来证明这个框架是可行的。其中之一，正如你们所回避的，是更严格地评估它能做什么，不能做什么。另一个肯定是包括人类或人类的影响，并评估，未来可能会发生什么，鉴于我们现在有一个模型来预测它。这可能是小规模的，就像你说的，像一个住宅区。这可能是一个很大的规模，那么，如果渔业导致世界鱼类产量的崩溃会发生什么呢?这意味着我们需要在陆地上种植多少食物，以及在不同时破坏陆地生态系统的情况下，我们可以在哪里种植食物?