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3D資訊
首頁 > 資訊中心青島3D打印技術(shù)可以幫助拯救瀕臨滅絕的淡水貽貝
發(fā)布時(shí)間：2023-09-05
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物來保護(hù)世界脆弱的生物多樣性。我們都聽說過最著名的例子，如黑犀牛、山地大猩猩、非洲森林象、猩猩，當(dāng)然還有玳瑁海龜，但國際自然保護(hù)聯(lián)盟評估有超過 41,000 個(gè)物種面臨滅絕或受到威脅的物種?，F(xiàn)在，為了拯救一組淡水貽貝，來自佛羅里達(dá)自然歷史博物館和史密森學(xué)會(huì)國家自然歷史博物館的科學(xué)家和成像專家聯(lián)手使用3D打印技術(shù)來幫助保護(hù)淡水貽貝。
淡水貽貝實(shí)際上是世界上最瀕危的物種之一。史密森學(xué)會(huì)雙殼類（一組海洋和淡水軟體動(dòng)物）館長約翰·菲弗 (John Pfeiffer) 解釋說，盡管美國是淡水貽貝生物多樣性的重要熱點(diǎn)地區(qū)，但“該國的許多淡水貽貝面臨滅絕的危險(xiǎn)。大約三分之一的物種受到《瀕危物種法》的保護(hù)，另外 30 個(gè)物種據(jù)信最近已經(jīng)滅絕?！?考慮到貽貝對溪流和河流的健康至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兙哂羞^濾能力，可以清除周圍環(huán)境中的藻類、多余的營養(yǎng)物質(zhì)和重金屬，并且能夠穩(wěn)定密集群落的河床，因此它們的滅絕對其生物群落來說可能是災(zāi)難性的。所以，這是最新的努力。
淡水貽貝（如圖所示）利用魚將它們運(yùn)送到上游
3D打印技術(shù)如何幫助拯救淡水貽貝？
從本質(zhì)上講，使用3D打印技術(shù)來幫助拯救淡水貽貝將有兩個(gè)作用。第一，以教育為中心。保護(hù)任何物種的一個(gè)關(guān)鍵部分當(dāng)然是讓公眾意識到它們的存在，并直接交到試圖保護(hù)它們的生物學(xué)家手中。因此，國家保護(hù)培訓(xùn)中心正計(jì)劃創(chuàng)建貝殼的3D打印，以加強(qiáng)向全國各地的保護(hù)專業(yè)人員以及普通公民提供的淡水貽貝識別課程。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)殡S著貽貝數(shù)量的減少，尋找用于關(guān)鍵研究的參考標(biāo)本似乎越來越困難。
但物理3D打印并不是保存這些稀有物種的唯一方法。該項(xiàng)目的另一個(gè)關(guān)鍵部分是使用攝影測量創(chuàng)建數(shù)字模型，以在數(shù)字3D圖書館中構(gòu)建全面的館藏。菲弗指出：“有些標(biāo)本極其罕見或脆弱，幾乎不可能擁有全面的參考資料來幫助培訓(xùn)人員。因此，我們想出了創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字3D圖書館的想法，通過將所有美國物種直接放在您的指尖，可以改善對標(biāo)本的獲取?！?/span>
事實(shí)上，這并不是第一次使用攝影測量來實(shí)現(xiàn)此目的，攝影測量可以將單個(gè)樣本的多張照片拼接在一起形成3D合成圖像。文化遺產(chǎn)研究，例如“掃描世界”等項(xiàng)目背后的研究，或最近為保護(hù)復(fù)活節(jié)島頭像所做的努力，很快就采用了3D模型作為促進(jìn)訪問重要文化和歷史古跡的一種方式?，F(xiàn)在，這種淡水貽貝也采用了同樣的工藝。
幸運(yùn)的是，佛羅里達(dá)博物館擁有目前使用的最快、最高效的攝影測量設(shè)備之一，并對其進(jìn)行了進(jìn)一步改造，以便同時(shí)從多個(gè)角度進(jìn)行拍攝。為了拍攝圖像，標(biāo)本被放置在燈箱內(nèi)的自動(dòng)轉(zhuǎn)盤上，并在旋轉(zhuǎn)過程中以編程的間隔拍攝照片。然后將其翻轉(zhuǎn)，使下半部分也能成像，從而捕獲完整的 360 度覆蓋范圍。
技術(shù)人員將一個(gè)貝殼放在轉(zhuǎn)盤上以捕獲其圖像
國家保護(hù)培訓(xùn)中心課程負(fù)責(zé)人馬修·帕特森 (Matthew Patterson) 總結(jié)道：“這個(gè)項(xiàng)目非常令人興奮，因?yàn)樗峁┝藱C(jī)會(huì)教授野外生物學(xué)家和公眾如何識別所有原產(chǎn)于美國的淡水貽貝物種，包括幾乎所有種類的淡水貽貝。 100個(gè)物種被列為受威脅和瀕危物種。所有這一切都將在 2023 年發(fā)生，屆時(shí)《瀕危物種法案》將迎來 50 歲生日?！?/span>
淡水貽貝實(shí)際上是世界上最瀕危的物種之一。史密森學(xué)會(huì)雙殼類（一組海洋和淡水軟體動(dòng)物）館長約翰·菲弗 (John Pfeiffer) 解釋說，盡管美國是淡水貽貝生物多樣性的重要熱點(diǎn)地區(qū)，但“該國的許多淡水貽貝面臨滅絕的危險(xiǎn)。大約三分之一的物種受到《瀕危物種法》的保護(hù)，另外 30 個(gè)物種據(jù)信最近已經(jīng)滅絕?！?考慮到貽貝對溪流和河流的健康至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兙哂羞^濾能力，可以清除周圍環(huán)境中的藻類、多余的營養(yǎng)物質(zhì)和重金屬，并且能夠穩(wěn)定密集群落的河床，因此它們的滅絕對其生物群落來說可能是災(zāi)難性的。所以，這是最新的努力。
淡水貽貝（如圖所示）利用魚將它們運(yùn)送到上游
3D打印技術(shù)如何幫助拯救淡水貽貝？
從本質(zhì)上講，使用3D打印技術(shù)來幫助拯救淡水貽貝將有兩個(gè)作用。第一，以教育為中心。保護(hù)任何物種的一個(gè)關(guān)鍵部分當(dāng)然是讓公眾意識到它們的存在，并直接交到試圖保護(hù)它們的生物學(xué)家手中。因此，國家保護(hù)培訓(xùn)中心正計(jì)劃創(chuàng)建貝殼的3D打印，以加強(qiáng)向全國各地的保護(hù)專業(yè)人員以及普通公民提供的淡水貽貝識別課程。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)殡S著貽貝數(shù)量的減少，尋找用于關(guān)鍵研究的參考標(biāo)本似乎越來越困難。
但物理3D打印并不是保存這些稀有物種的唯一方法。該項(xiàng)目的另一個(gè)關(guān)鍵部分是使用攝影測量創(chuàng)建數(shù)字模型，以在數(shù)字3D圖書館中構(gòu)建全面的館藏。菲弗指出：“有些標(biāo)本極其罕見或脆弱，幾乎不可能擁有全面的參考資料來幫助培訓(xùn)人員。因此，我們想出了創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字3D圖書館的想法，通過將所有美國物種直接放在您的指尖，可以改善對標(biāo)本的獲取?！?/span>
事實(shí)上，這并不是第一次使用攝影測量來實(shí)現(xiàn)此目的，攝影測量可以將單個(gè)樣本的多張照片拼接在一起形成3D合成圖像。文化遺產(chǎn)研究，例如“掃描世界”等項(xiàng)目背后的研究，或最近為保護(hù)復(fù)活節(jié)島頭像所做的努力，很快就采用了3D模型作為促進(jìn)訪問重要文化和歷史古跡的一種方式?，F(xiàn)在，這種淡水貽貝也采用了同樣的工藝。
幸運(yùn)的是，佛羅里達(dá)博物館擁有目前使用的最快、最高效的攝影測量設(shè)備之一，并對其進(jìn)行了進(jìn)一步改造，以便同時(shí)從多個(gè)角度進(jìn)行拍攝。為了拍攝圖像，標(biāo)本被放置在燈箱內(nèi)的自動(dòng)轉(zhuǎn)盤上，并在旋轉(zhuǎn)過程中以編程的間隔拍攝照片。然后將其翻轉(zhuǎn)，使下半部分也能成像，從而捕獲完整的 360 度覆蓋范圍。
技術(shù)人員將一個(gè)貝殼放在轉(zhuǎn)盤上以捕獲其圖像
國家保護(hù)培訓(xùn)中心課程負(fù)責(zé)人馬修·帕特森 (Matthew Patterson) 總結(jié)道：“這個(gè)項(xiàng)目非常令人興奮，因?yàn)樗峁┝藱C(jī)會(huì)教授野外生物學(xué)家和公眾如何識別所有原產(chǎn)于美國的淡水貽貝物種，包括幾乎所有種類的淡水貽貝。 100個(gè)物種被列為受威脅和瀕危物種。所有這一切都將在 2023 年發(fā)生，屆時(shí)《瀕危物種法案》將迎來 50 歲生日?！?/span>