客观日本

日本有这么一家研究乌鸦的大学企业:研究与服务都不“蜻蜓点水”

2021年02月26日 产学研合作

乌鸦会翻食厨余垃圾,还会危害农作物。

有一家初创企业研究乌鸦的行为,利用声音防止了乌鸦造成的破坏。有些客户表示已经连续2年多没再遭遇鸦害。

控制乌鸦的行为

枥木县宇都宫市宇都宫大学校办初创企业CrowLab在利用乌鸦警戒的声音驱赶乌鸦的产品和咨询服务方面取得了成功。

CrowLab经过多年的研究发现,乌鸦会通过不同的叫声交流不同的信息。研究人员通过声纹,分析了数万只乌鸦的叫声,由此推导出了乌鸦警戒的叫声。CrowLab把乌鸦的行为研究成果进行了商业化,通过扬声器播放这种叫声,可以让乌鸦认识到这是危险场所,从而远离。

最初开发的产品是设想用于垃圾存放场的防鸦害装置“Crow Controller”。该装置长210mm×宽160mm×厚100mm,利用红外传感器检测乌鸦,通过用内置的扬声器持续播放约10秒钟会引起乌鸦警戒的声音来驱赶乌鸦。为防止乌鸦适应同一种声音,准备了两种模式,传感器的检测范围仅3m左右,只适合垃圾存放场等局部场所。为用于更大范围的场所,该公司还推出了“乌鸦驱赶声音租赁服务”。与声音一起出租的扬声器除AC100V型和光伏电池型外,还开发了普通电池型,能满足不同场所的使用需求。

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乌鸦属于杂食性动物,环境适应能力强

乌鸦是杂食性动物,会啄食水果、种子和动物尸体,喜食昆虫、小型哺乳动物、鸟蛋和雏鸟、爬虫、两栖动物及小龙虾等小动物,堪称动物界的美食家。因此,在农田里会啄食果实等农作物,在城市里则会巧妙地穿过为防止乌鸦和野猫翻食垃圾而遮盖的网,弄乱垃圾存放场。经常能看到垃圾散落一地的场景。

春季和夏季是一夫一妻制的乌鸦共同哺育幼鸟的繁殖季节,在此期间,乌鸦的领地意识尤其强,甚至会威胁和攻击无意间接近自己巢穴的人或动物。

乌鸦巢一般是用树枝在树上搭建的“木屋”,不过在城市里,乌鸦有时也会在电线杆或广告牌等上面筑巢,材料除树枝外,还使用铁丝和塑料等物品。

用铁丝等在电线杆或输电塔上筑巢会造成短路,还会产生粪便污染,而且早晚的聒噪叫声会影响人们睡眠。乌鸦是日常生活中常见的动物,因此其产生的危害也比较常见。

笔者以前见过用衣架在东京大手町一栋楼顶的铁塔最上部筑巢哺育幼鸟的乌鸦。那是一栋10层高的老建筑,居住在高层的笔者等人可以清楚地看到屋顶上孤独耸立的铁塔,没有任何遮挡,任凭风吹雨淋。盛夏时节,阳光直接照射在铁塔上,但乌鸦完全能适应这种恶劣的环境,笔者经常微笑地看着乌鸦每天努力哺育幼鸟的场景。然而没过多久,大厦的管理者就爬上铁塔拆掉了鸟巢。笔者记得,当时周围的人都觉得很遗憾。乌鸦的生命力和适应力着实令人吃惊。

鸟兽灾害措施存在的课题是,大部分都因为鸟兽适应了这种措施而难以长期维持效果。某些宣称有驱赶效果的产品是基于错误的知识开发出来的,因此,准确的知识和专家建议也许能为此提供参考。

观察乌鸦时被当成可疑人员

想成为研究人员的CrowLab公司代表董事兼社长冢原直树喜欢动物,因此去了被称为乌鸦博士的宇都宫大学教授杉田昭荣的研究室,开始研究乌鸦。在那里取得博士学位后,又做了一段时间博士后。之后到综合研究大学院大学当助教,任期最后一年的2017年12月在宇都宫市和宇都宫大学的支援下创业。现在每周仍会抽出两天时间,以特任助教(动物行为学)的身份到宇都宫大学的生物科学教育研究中心组继续开展研究活动。

“研究乌鸦时,收到很多关于乌鸦灾害的咨询,因此开始考虑创业。虽然也可以边当大学教师,边与企业共同研发产品,但有时结果与我的想法并不一样,我觉得这样不行,认为还是辞去大学的工作,全身心投入到公司中才能开发出好产品”。正如冢原社长所说,他切身感受到了通过联合研究实现产品化的难度。

据说综合研究大学院大学5年任期结束后还可以再续签5年的合同,但冢原社长决定创业是因为,近年来大学里的杂务越来越多,很难专心做自己想做的事情。冢原社长说:“决定创业后,又有好几所大学邀请我去做副教授,因此我很快就找到了下一份工作,但经常听认识的研究人员讲述研究的艰辛。虽然工资减少一半左右,觉得很不安,但非常有意义”。冢原社长似乎正在寻找可实现乌鸦与人类共存的社会的业务线索。

在研究室的研究主题是乌鸦,但还没有彻底了解“乌鸦语”。因此,冢原社长开始专心观察乌鸦,利用录音机收集乌鸦的叫声,然后播放给乌鸦听,收集数据,并将声音数据转化为声纹。

最初是从大学里开始收录叫声的,后来清晨去繁华的街区,傍晚去乌鸦栖息的森林和有电线的市区收录。冢原社长苦笑着说,清晨去录音时有时还会被当成可疑人员。

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冢原直树社长

不做一锤子买卖,还提供声音更换及咨询服务

乌鸦的听觉范围比人类小,听不到超声波,因此这类产品发出的超声波无望发挥效果。最主要的课题是,尽管乌鸦通过声音进行交流,但无论什么声音都是刚开始时有警戒效果,持续的时间不长。

产品一直在进行改良,最新的产品在扩声器后面安装了一个盒子,盒子里设置了微型电脑Raspberry Pi等,电脑里载入了声音。CrowLab公司开展的业务是出租该产品,并就适合使用现场的播放方法等提供咨询服务。

关于使用机制,比如可以将程序设定为在周一和周四的下午4点和5点播放声音。该公司利用研究结果设法使驱赶效果变得更加持久,例如并不是单纯地持续播放,而是通过设置间隔时间等避免乌鸦适应这种声音。即便如此,持续播放相同的声音依然会失去驱赶效果,乌鸦肯定会适应这种声音。遇到这种情况时,该公司会给客户寄一个U盘,里面装有根据客户提供的信息制作的适合现场的声音模式,通过更换产品的声音,可以避免乌鸦适应,从而长期维持效果。这样做可能是因为该公司一直在注意避免研究和服务变成“昙花一现”。

此外,该公司还开发了一款独特的乌鸦机器人,设想用于农田和牧场,翅膀可以扇动。

机器人部分用不透光的薄板遮住,从薄板中露出来的部分是乌鸦的翅膀,没有身体,只有翅膀。可以营造出乌鸦扑棱挣扎的场景,并用扬声器播放乌鸦遇到危险情况时的叫声。机器人通过营造有乌鸦陷入濒死等危险状态的场景,使周围的乌鸦产生错觉。此外,利用乌鸦无人机观察周围乌鸦反应的实验也是校办初创企业特有的尝试,受到了关注。

通过就扬声器的设置方法和播放时机持续提供适合现场的准确咨询,在很多现场都持续发挥了效果。

创业之初设想的客户是地方政府,但公共机构最重视实际成绩。另外,即使认为本年度需要该产品,也无法像企业那样立即决定采购。从做预算到交货至少需要1年时间。因此创业第一年被迫改变了业务计划,筹资也遇到很多困难。今年是创业第四年,30%以上的客户是地方政府,还在面向汽车相关企业、食品公司、楼顶变成了乌鸦栖息地的企业以及农户等开拓销路。来自葡萄、梨和桃等单价较高的露天作物种植户的咨询尤其多。不过,可能是因为疫情对策导致人手不足,最近地方政府的订单下降。

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最新机型CrowController

冬季有厨余垃圾吃的话,乌鸦就不会减少

尽管野生鸟兽会造成破坏,但也不能随便捕猎。

《鸟兽保护管理法》(关于鸟兽保护、管理及合理狩猎的法律)中规定了鸟兽保护管理业务计划、鸟兽捕猎限制、鸟兽饲养和销售限制、鸟兽保护区、关于狩猎许可和登记等的制度,以及其他杂项规定和处罚措施。因此,除了依据狩猎制度捕获狩猎鸟兽的情况、出于学术研究目的等获得法律许可的情况,以及不受该法律约束的鼠类和海洋哺乳动物外,不仅是捕猎,伤害动物和采卵的行为也一律被禁止,如有特殊情况需要申请许可。

据冢原社长介绍,通过捕猎减少乌鸦数量的做法本来就不现实。一对乌鸦一年大约能成功繁殖2.5只幼鸟,数量一年几乎就能翻一番,因此捕猎数量与现有乌鸦相同才能勉强维持平衡。出生后第一年的雏鸟经验不足,自己觅食的能力较差。在食物减少的冬季,很多雏鸟都会饿死,乌鸦数量自然也会减少,因此,通过妥善管理厨余垃圾和田间的农作物等,避免其成为乌鸦的食物,就可以避免乌鸦增加。

在食物减少的冬季,喂食厨余垃圾可能会造成乌鸦数量增加。如果人类一边喂养野生乌鸦,一边感叹乌鸦带来的破坏,那就是本末倒置了。今后似乎要更加谨慎地处理厨余垃圾。

日文:山口 泰博
原载自《产学官合作月刊》,2021年2月号
翻译编辑:JST客观日本编辑部