科技二向箔
SCIENCE
NEWS
2025
5 | 21
文章摘要:
5月16日,一篇发表在《自然》杂志上的文章,回顾了近期利用人工智能(AI)技术探索跨物种交流的研究进展,特别关注了一项名为“科勒·杜立德挑战赛” (Coller Dolittle Challenge)的国际竞赛,这项竞赛旨在奖励利用AI促进人类与动物交流的突破性研究。
这篇文章还探讨了AI在解码动物“语言”方面的潜力、AI当前面临的挑战,以及研究人员对未来的展望。
小箔解读:
1. 什么是“科勒·杜立德挑战赛”?
“科勒·杜立德挑战赛”于2024年启动,由英国杰里米·科勒基金会与以色列特拉维夫大学合作发起。这项挑战赛旨在借助人工智能(AI)的力量,实现人类与动物交流的突破。挑战赛设有年度奖(10万美元)和最终大奖(50万美元现金或1000万美元投资),用以激励在该领域取得杰出成就的研究。
特拉维夫大学神经生态学家、该奖项科学委员会主席约西·约维尔(Yossi Yovel)表示:“大奖的最终目标是帮助实现人与动物的双向、多情境交流。”
2. 这项挑战赛的首个年度奖由谁获得?
首届年度奖授予了美国伍兹霍尔海洋研究所的生物学家莱拉·萨伊格(Laela Sayigh)及其团队。他们计划将AI技术应用于宽吻海豚录音数据的研究,这些录音数据是在过去长达40年的时间里积累下来的。
萨伊格团队过去一直在美国佛罗里达州萨拉索塔湾,研究约170只宽吻海豚组成的群落。他们发现,宽吻海豚会发出一种独特的“签名哨声”,就好像人类的名字一样,用于个体间的互相识别。但它们也会发出另一种“非签名哨声”,这种哨声难以被识别和研究。
宽吻海豚。图片来源:NASA
不过,萨伊格团队已经识别出了超过20种重复出现的“非签名哨声”类型,通过播放这些哨声并仔细观察宽吻海豚的反应,研究人员已初步揭示它们的含义。例如,听到某些声音时宽吻海豚会游向播放器,这可能是在“打招呼”或发起接触请求;而听到另一些声音时,它们则会游开,这或许是一种“警报”信号。
萨伊格表示,AI将被用于高效分类这些哨声,并有望近乎实时地追踪宽吻海豚,将它们发出的声音与具体位置,以及当时和它们在一起的同伴联系起来,从而更深入地理解这些声音在海豚社会中的使用情境,进一步扩大宽吻海豚“词汇库”。
3. 其他入围决赛的研究团队有哪些亮眼成果?
入围决赛的其他团队虽然没有获奖,但也取得了显著的阶段性成果。例如,一个致力于研究乌贼的团队,训练AI检测其皮肤的颜色模式(斑点、条纹、伪装等),并分析它们的“挥手”姿势来试图理解其交流含义。他们甚至在建造一个可以模仿乌贼姿势的软体机器人手臂,希望能尝试与乌贼进行实时的、基于动作的“对话”。
另一项引人注目的研究聚焦于以歌声复杂著称的夜莺 (Luscinia megarhynchos)。 AI系统被用来根据声音结构对夜莺歌曲中的独特“音节”进行分组,从而揭示了手动分析难以发现的复杂模式。研究还发现,夜莺会匹配其他鸟类或人工哨声的音高和时机,这本身就是一种交流形式。
夜莺。图片来源:Carlos Delgado/Wikimedia Commons
此外,针对普通狨猴 (Callithrix jacchus) 这种通过响亮高亢叫声交流的小型新世界猴,研究人员发现,它们似乎也会使用类似于“名字”的独特尖叫声来互相称呼。研究团队正在为普通狨猴交流建立一个语言模型,尝试预测叫声序列中的下一个叫声,希望能找到普通狨猴语言中的“语法结构”。
普通狨猴。图片来源:Raimond Spekking/ Wikimedia Commons
4.这些研究进展对跨物种交流意味着什么?
“科勒·杜立德挑战赛”的设立以及这些前沿研究,标志着科学家利用AI去尝试突破人与动物交流障碍的研究,进入了一个振奋人心的新阶段。
虽然目前要和动物进行像人类一样“完整对话”还不太现实,但AI已经展现出了巨大的潜力。它极大地提升了科学家处理和分析海量动物交流数据的能力,比如大量的鸟叫、狼嚎或海豚声音。通过AI,科学家更容易在这些复杂的声音或行为模式中发现以前难以察觉的规律和潜在含义。
不过,科学家也强调,这项探索仍然需要大量的动物学专业知识。仅仅依靠AI技术是不够的,还需要将AI工具与对动物行为和生态的深刻理解结合起来。这些需要不同领域的科学家紧密合作。
文章链接:
https://www.nature.com/articles/d41586-025-01517-x
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