認識「科技龜」—— 為保護沙漠陸龜而戰的機器人

• 在南加州的莫哈維沙漠，烏鴉愈來愈多，牠們會攻擊幼年沙漠龜，導致龜群數量銳減。

• Hardshell Labs 已經開發出一種解決方案：先以大小與小烏龜相當的 3D 列印「科技龜」吸引鳥類，再噴灑鄰氨基苯甲酸甲酯 (俗稱「葡萄香精」) 加以驅趕。

• 初步研究表示，這種方法非常有效，烏鴉的數量減少了 46%。在美國國家科學基金會和羅斯福天才獎的資助下，Hardshell Labs 得以繼續這項保育工作。

在南加州的莫哈維沙漠，由於人類發展帶來便利的食物和水源，導致烏鴉的數量激增。人類滿足了烏鴉的需求：路邊的殘羹剩飯和垃圾提供食物；灌溉、逕流、人工湖和池塘提供水源；建築物、電線桿和廣告招牌則提供巢穴和棲息地。

烏鴉現在被認為是沙漠中的入侵物種，隨著烏鴉數量增加，牠們對新食物來源的需求也在增加。烏鴉數量的大量增加，導致沙漠陸龜數量銳減，現在正處於瀕臨滅絕的險境。不幸的是，烏鴉會捕食小龜和幼龜，因為牠們的龜殼還太軟，無法保護牠們不被飢餓的烏鴉啄傷。

我們要如何拯救這些重要的爬蟲類動物？保育生物學家 Tim Shields 和工程師 Frank Guercio 想出了一個解決方案，那就是「科技龜」。

Shields 和 Guercio 在加州 Joshua Tree 的 Hardshell Labs 工作，他們使用 Autodesk Fusion 360 (英文) 設計並用 3D 列印出「科技龜」，這種保育技術裝置看起來就像真正正的龜殼，但它含有一種鳥類討厭的成份：鄰氨基苯甲酸甲酯，也就是俗稱的葡萄香精。當烏鴉的喙撞擊到「科技龜」時，加速度計就會觸發裝置快速釋放化學物質，阻止烏鴉繼續攻擊。Shields 和 Guercio 將此稱為「嫌惡訓練」：如果攻擊「技術龜」的烏鴉足夠多，那麼牠們就會停止攻擊真正的陸龜。初步研究表明，這種方法非常有效。

請觀看影片，瞭解「科技龜」的實際運作情況，同時進一步瞭解這項重要的保育工作。

[影片文字記錄]

Hardshell Labs 保育生物學家 Tim Shields：成為野生爬行動物學家是我長久以來的夢想。我在 14 歲時遇到了一隻野生烏龜，那是我遇到的第一隻野生烏龜，讓我至今印象深刻。我是在一個偶然的機會下成為專門從事陸龜研究的生物學家的，自此之後的三十年，我就致力於同一項專案，持續追蹤烏龜的族群變化，發現所有族群均呈現負成長趨勢。

[Shields 指向一關於沙漠陸龜的標示牌，然後開始大聲讀出來。]「自然區每平方英里有大約有 200 隻陸龜。」 但實際上數量沒有那麼多，所以我很懷念那個標示牌。

我們一直都知道烏鴉會殺死很多幼龜。如今烏鴉的數量遠比陸龜多得多，因此幼龜在莫哈維沙漠中的存活機率微乎其微。計算方法很簡單：人類越多，烏鴉也越多，陸龜就越少。多年來，我控制烏鴉的方法就是追趕牠們，向牠們扔石頭。

我們那時在想：該怎麼製作假陸龜呢？然後我就遇到了 Frank Guercio 這個稀奇古怪的小伙子，他有著非常人所能及的理解能力。我請他製作栩栩如生的小陸龜，他馬上就開始動手做了。

Hardshell Labs 工程師 Frank Guercio：如果讓我來描述這個領域或產業，我會說它是「保育技術」。 這是一項全新技術，以前從未出現過。到目前為止與 Tim 合作的期間，我已經造出陸龜、探測器、雞蛋加油器和雷射機。我製作了不同大小、形狀和各個種類的陸龜。我熱愛這份工作。

如果我不做 3D 列印，如果我不解決這些問題，如果我不做設計，我就會感覺糟糕透頂。我是一個閒不下來的人。如果我希望陸龜繼續在地球上生存下去，身為一名設計師，我必須找到解決方案。

Shields：這個專案得以順利推動的力量來自於嫌惡訓練。有一種化學物質叫做鄰氨基苯甲酸甲酯，這是一種人工葡萄香精。出於某種原因，包括烏鴉在內的鳥類都非常討厭人工葡萄香精。

Guercio：我們的想法是，在其中任何一個龜殼 (Guercio 拿著兩個 3D 列印的龜殼) 的內部裝上囊袋。

Shields：一旦 「科技龜」 被敲擊，加速度計就會顯示「我被敲擊了」，這樣一來，只要烏鴉把喙放在這裡，就會觸發一連串靈敏機制，然後烏鴉就一溜煙地飛走了。我們希望這對烏鴉來說是一個非常可怕的體驗，進而學聰明了，以後絕對不要再去打活陸龜的主意。與烏鴉打交道必須小心謹慎，因為一旦烏鴉識破我們的伎倆，這個技術也就正式宣告失敗。我常常失之於製作更精確、更逼真的假幼龜。

Guercio：它的列印解析度約為 50 微米，即 0.05 毫米。

Shields：這是驚人的巨大進步，因為他不達目的絕不罷休。能和堅持不懈的人一起工作，我感到非常榮幸。

Guercio：在任何一種產業程式中，想要匯入非常複雜的幾何圖形，例如陸龜這種有機物造型，都是難如登天的事。就以陸龜為例，我們需要在後期進行大量的基礎工作，才能把牠變成一個可以進行機械化調整的物件。[Autodesk] Fusion 360 (英文) 是一個非常棒的工具。在我熟悉 Autodesk 產品並且實際使用它們後，我就能輕輕鬆鬆克服所有設計挑戰。我們可以建立陸龜的內部結構，這在五年前幾乎是不可能辦到的。

Shields：當對「科技龜」有過不良體驗的烏鴉達到一定數量時，烏鴉的攻擊頻率應該就會下降。

Guercio：在目睹過陸龜被四分五裂後，現在看到這一場反擊真是大快人心。我一直駐守在這片沙漠裡，這個地方既殘酷又無情。但我在這裡找到了歸屬感。我們現在所處的地方，三個月後將會有 100 台印表機、線材生產線、樹脂印表機、CNC 工具機、雷射切割機，以及有助於解決問題的各種機器。有多少孩子有機會使用 3D 印表機、有機會與土地管理局合作，又有幾個孩子有機會拯救陸龜？感謝 Tim，讓我可以利用這個機會拯救世界和物種，為我身邊的環境帶來立竿見影的效果，而這只是第一步。

Shields：我們認為已經產生正面影響。

Guercio：我們即將啟程，從這個起點開始，我們也能夠將這裡創造的成果，用來解決世界上其他地方的問題。

Shields：就目前而言，生物保育是一項非常艱鉅的工程。因此，我非常希望能為族群保育工作燃起希望的火種。

Guercio：世界上最令人心滿意足之事，莫過於看到自己所做的事情帶來改變。