全新雷射系統可對深海動物進行3D重建

2020-07-30 環境與發展智庫
全新雷射系統可對深海動物進行3D重建

圖片來自網絡

2020年6月3日，蒙特利海洋研究所（MBARI）發表信息稱，一項發表在《自然》（Nature）雜誌上的研究表明，採用新開發的雷射系統可以對深海動物及其粘液過濾結構進行3D重建。

許多深海動物由於生活在幾乎零重力的環境中，已經進化出柔軟的凝膠狀身體，並利用成熟的黏液過濾結構收集食物。到目前為止，要研究這些微妙的結構實際上是不可能的。為了收集深海動物粘液結構相關的數據，MBARI實驗室工程師、科學家和潛水器駕駛員合作開發了一種名為DeepPIV的儀器（PIV代表粒子成像測速）。將DeepPIV儀器安裝在遙控潛水器（ROV）上，便會投射出一層雷射，照亮水中的顆粒，就像光束中的塵埃一樣。研究人員以深海動物larvaceans為觀測對象，研究人員可以統計海洋動物周圍的微小電流數量以及經由其過濾結構和透明身體的海水。當遙控潛水器來回移動時，雷射片能夠展示一系列穿過巨型larvaceans透明的凝膠狀身體和黏液過濾結構的橫截面。通過收集一系列類似該橫截面的圖像，研究團隊能夠對每個larvaceans及其過濾結構進行三維重建。黏液在海洋中無處不在，動物進化出了複雜的黏液結構，起到了進食、健康和保護的作用。在此基礎上，MBARI的成員正在試驗新的3D全光成像系統，該系統可以捕獲某個場景下光的強度、顏色和方向等高精度信息。他們還在合作開發新的水下機器人，從而能夠連續幾小時或幾天在水中跟蹤凝膠狀動物。

轉載本文請註明來源及作者：中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境科學動態監測快報》2020年第12期，薛明媚,吳秀平 編譯。

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