一片生长了数百年甚至数万年的珊瑚礁，若不及早发现其“白化”病变的征兆，或许在短短一周内就会死亡殆尽。更棘手的是，据相关报道，由于气候变化导致海洋温度升高等因素，目前全球范围内的珊瑚礁都在经历大规模白化，或许会演变为有史以来最严重的白化期。作为海洋生态系统中极为重要的组成部分，我们该如何守护？

在第十四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛上，生态文明建设和绿色低碳发展组金奖——由南京理工大学珊影团队自主研发的“巡礁卫士”1号，让人眼前一亮。该产品通过三维—光谱协同成像设备+定制化数据平台，可实现高效大面积珊瑚疾病早筛。

12日，在南理工电子工程与光电技术学院，记者看到了这台长70厘米、宽60厘米、高50厘米的“巡礁卫士”1号。乍一看它像个黑色的大铁盒子，透过有玻璃罩的一面，可以看到里面装有摄像头。

珊影团队主要负责人、南理工光学工程专业博士刘鑫告诉记者，2017年，就读南理工大学一年级的他响应祖国号召，以大学生身份入伍，服役于福建沿海。在屡次海训过程中亲眼目睹，几周前还绚丽多姿的珊瑚礁因白化失去生机。“当时我不明白珊瑚礁为何会白化，但看到它们一下失去活力，心里别提有多难过了，当时我还利用个人时间参与海上垃圾捡拾等公益活动。”刘鑫说。

两年后，刘鑫从部队退伍回来继续学业，但他心里并没有放下对那片脆弱珊瑚礁的挂念。经查找资料了解到，当海洋因温度上升、紫外线过度、污染等原因出现生态环境变化时，珊瑚会吐出生活在其组织中的为其提供颜色和大部分能量的藻类，这样一来，珊瑚就会呈现白色，称为“白化”。“白化”对珊瑚礁而言类似于一种癌症，黄金治疗期很短，一旦错过，它们很难再被治愈。

2023年，刘鑫被南理工光学工程专业（硕博连读）录取，在确立自己研究课题时，刘鑫一下想到将光学技术应用于珊瑚礁白化早筛上，“能用我自己所学，为珊瑚们做点事情，我觉得非常有意义。”刘鑫说。

说干就干，为攻克本课题相关核心技术，刘鑫及其团队成员自掏腰包，在东海东山岛待了6个月。“当时，我们每天都要开船去海上放设备进行调试。队友中有些人过去很少出海，晕船呕吐是最大的挑战。”回想起那段经历，刘鑫至今仿佛还历历在目。

经不断调试，最终，技术相对成熟的“巡礁卫士”1号问世。这个不起眼“铁盒子”，拥有当前水下三维和水下光谱技术最前沿三项技术——

首先是“基于频域编码的高精水下三维测量技术”，其三维重建精度达0.25毫米，能捕捉到珊瑚礁细微的形变。“此前国内其他同类产品的测量精度只能达到厘米级，在毫米级精度测量下，珊瑚礁一点点‘不对劲’都能被捕捉到。”刘鑫说。

“基于物面编码高分辨率高光谱成像技术”，能将扫描仪在水下光谱分辨率提高至1纳米，实现对珊瑚细微色变的感知。据了解，光谱分辨率越高，意味着仪器能够区分两个相邻波长的能力越强，从而能更精确地分析样品的成分和结构。目前一般技术的光谱分辨率可达到5—6纳米量级。

此外，“基于单次编码快速成像技术”能满足大面积、全天候、精准化筛查需求。“一般水下监测设备的成像速度很慢，生成一张图片需对准珊瑚礁扫描好几分钟，而我的‘巡礁卫士’1号可实现即拍即走，效率高了好几倍。”刘鑫告诉记者。

据东山岛实地应用数据，目前，“巡礁卫士”1号共筛查到病变珊瑚3000余簇，将早期预警时间提前了2周。“今年6月，自然资源部发布《关于加强珊瑚礁保护修复的通知》，进一步加强珊瑚礁生态系统保护修复。保护珊瑚礁刻不容缓！”刘鑫说。

如今，刘鑫和他的小伙伴们成立了南京珊影海洋科技有限公司，并与3家公司形成意向合作，力争在未来8个月内，将“巡礁卫士”系列产品应用从目前的4个增长至20个，为延缓或逆转珊瑚礁白化趋势出一份力。

南京日报/紫金山新闻记者 王怀艳