這個人正在建造一支帆船無人機艦隊以征服海洋 - 彭博社

每年春天，成千上萬的偉大白鯊開始神秘的遷徙。從美國西海岸的上下，他們直奔一個與科羅拉多州大小相當的太平洋區域，位於聖地亞哥和夏威夷之間的中間位置。一旦到達那裏，他們會在海洋生物學家稱之為白鯊咖啡館的地方停留數月，嬉戲並潛水超過1500英尺。幾十年來，我們對它們在那裏做什麼——或者為什麼——知之甚少。今年，感謝一對帆無人機，我們應該能得到一些答案。

每個無人機都是一艘23英尺的霓虹橙色帆船，利用比布料帆更耐用的固體翼捕捉風。顧名思義，它們是適航的自主機器人，儘管人類飛行員可以遠程控制。在三月中旬，兩架裝滿傳感器、攝像頭和科學儀器的帆無人機從阿拉米達灣區的一處碼頭起航，滑過阿爾卡特拉斯島，穿過金門大橋，開始為期三週、1200英里的旅程前往鯊魚咖啡館。

到四月初，帆無人機抵達並開始接收來自一組37只被研究人員標記了聲學發射器的鯊魚的信號。無人機確定了鯊魚的位置，然後來回航行，利用聲納觀察它們在做什麼。通過衞星，無人機將圖像和其他數據傳送給巴巴拉·布洛克，一位斯坦福大學的海洋生物學家，她三年前開始規劃前往咖啡館的研究航程。布洛克在她的職業生涯中研究了這些鯊魚，但這是她第一次詳細觀察它們廣闊的深水遊樂場。

2018年4月5日，一艘航行無人機在舊金山海岸。攝影師：Balazs Gardi，彭博商業週刊“我們談論的是一個離任何地方都很遠的地方，幾乎沒有人去過，”Block説。“然後我坐在辦公室裏，圖像開始出現，顯示鯊魚在白天和夜晚的模式中潛水。我看到的幾乎令人難以置信。”鯊魚似乎正朝着一個充滿魚類的深海層潛水，這表明它們是來咖啡館用餐的。此後，Block與十幾位研究人員一起出海，跟隨這些機器人偵察員，瞭解某種特殊食物或許是浪漫的度假是否能吸引鯊魚來到這片荒涼之地。“這是最大的遷徙之一，最大的故事之一，而我們對它或海洋整體的瞭解還不夠，”她説。“我認為這種技術將在我們星球的關鍵時刻幫助我們填補空白。”

這些機器人船隻來自阿拉米達的一家初創公司，名為Saildrone Inc.。在9000萬美元的風險投資支持下，Saildrone在海洋信息市場上押下了大賭注。該公司成立於2012年，過去幾年一直在證明其1200磅的船隻能夠承受數月的惡劣海浪，以比傳統研究船更便宜的成本產生精確數據。在四年內，它希望擁有一支1000艘無人機的艦隊，幾乎不斷地掃描世界的海洋。目標是提供可銷售的環境、天氣、捕魚、航運以及石油和天然氣勘探的見解。

這個計劃依賴於理查德·詹金斯，一位工程師、航海家和冒險家，他或多或少是偶然發明了帆無人機。詹金斯並不像硅谷那些征服世界的資本主義書呆子。他首先跳過了關於顛覆的常見陳詞濫調，專注於航海、啤酒和帶着啤酒航海。“什麼是水手的定義？”他在阿拉梅達碼頭髮射其中一架無人機時問道。“一種將啤酒轉化為尿液的原始生物。”

41歲的詹金斯皮膚曬得很黑，他那一頭蓬鬆的棕色頭髮因陽光而夾雜着金色的條紋。他常常乘船從海邊的家通勤到帆無人機位於水邊的總部，用多年來操縱和修理海洋設備所磨出的粗糙雙手繫好他的船隻。他的辦公室穿着是一件破舊的T恤和沾滿油污、油漆和環氧樹脂的卡其褲。

詹金斯的口音很難歸類，這也是有原因的。他出生在英格蘭，父母是澳大利亞人，童年時期大部分時間在南安普敦的遊艇勝地和他祖父在西澳大利亞的農場之間往返。12歲時，他開始自己製作帆船和其他小船。他父母的客廳變成了一個工作坊，船體代替了沙發，備用零件覆蓋了電視。“我父母非常寬容，”他説。

詹金斯，身後是舊金山的市中心。攝影師：Balazs Gardi，來自彭博商業週刊這個修補匠從未上過學。他聲稱自己讀過的唯一一本非技術書籍是孫子的 《孫子兵法》。但在14歲時，他開始學習木工，並在夜校學習傳統木船建造。17歲時，他為當地的建築公司Green Marine工作，幫助製造賽車、帆船和豪華遊艇。在進入倫敦帝國學院學習機械工程之前，他休了一年假，環遊世界，交付自己建造的遊艇。

在本科期間，Jenkins的同事們向他提出嘗試製造有史以來最快的陸地帆船的想法。這種名字令人困惑的船隻看起來很像帆船，只是它在輪子上行駛，通常穿越沙漠軌道。當時，陸地帆船的世界速度記錄為116.7英里每小時。從1999年到2009年，Jenkins將自己的生活奉獻給了打破這個記錄。

這意味着他要在美國和澳大利亞的沙漠中待上幾個月，推動他的設計穿越乾涸的湖牀。在冬天，Jenkins前往蒙大拿或加拿大，在冰面上駕駛他的遊艇。他自掏腰包，預算控制得很緊。“在這10年裏，我花了11萬美元，包括我的生活費用、建造車輛和運輸費用，”他説。“我記錄了所有的收據，因為我一直在想會有一個大讚助商出現，把所有費用都報銷。”

大多數時候，Jenkins獨自生活，睡在一輛800美元的道奇麪包車裏。“白天我會在車上工作，晚上吃牛排和玉米，這可是國王的飲食，”他説。有一天，一位前高速公路巡警在沙漠中發現了Jenkins，給了他一把手槍和一大袋子子彈。“他説，‘外面有怪物，’但我從未見過任何人，”Jenkins説。“所以我只是喝了很多啤酒，朝罐子開槍。”

在他的孤獨中，詹金斯不斷學習工程和空氣動力學。他嘗試調整機翼的大小、賽車輪胎以及陸地帆船的材料和形狀，以找到力量和阻力的正確平衡。大多數日子都帶來了挫折。有一次，一塊重達25磅的金屬塊從車輛上飛出，正好砸向駕駛艙，差點擊中他的頭。

在他十年的野外生活中，詹金斯不遺餘力地維持他的項目。曾經，他在一個鎳礦工作賺取額外的現金，揹着化肥爬下1500英尺高的搖搖欲墜的梯子，以炸開有前景的礦脈周圍的岩石。營地偶爾發生洪水，有時會讓他被困數週。

工人在加利福尼亞州阿拉梅達的工廠製造Saildrone組件，時間是4月4日。攝影師：Balazs Gardi為《彭博商業週刊》拍攝陸地帆船的突破發生在2008年。在一款長而窄的模型上，詹金斯在駕駛艙後面安裝了一個看起來像飛機機翼的東西，只是垂直的，杆子上有一個矩形尾翼，大約在三分之一的高度。風繞過機翼產生了向前的升力，使車輛以三到五倍的風速推進。通過滑輪和液壓，詹金斯可以調整尾翼上的小片，以在高速下微調帆船機翼的角度，而不會讓車輛失控。2009年3月，他邀請觀察者到莫哈維沙漠的伊萬帕幹湖觀看他的陸地帆船Greenbird，以126.1英里每小時的速度打破之前的記錄。

“一旦你説要做某事，你就必須去做，對吧？”詹金斯説。沒有其他明顯的獎勵。“潛在的贊助商總是會問是否有關於這輛車可以商業化的東西，”他説。“問題是，我從來想不出任何東西。”

阿拉梅達是一個小而寧靜的島嶼，人口8萬，位於奧克蘭旁邊，隔海與舊金山相望。這個島長六英里，寬一英里，滿是維多利亞風格的房屋，市內限速為每小時25英里。在島的西邊坐落着一箇舊海軍航空站，那裏有巨大的倉庫，曾經建造過船隻和戰鬥機。最近，火箭製造商和伏特加釀酒廠也在這裏開設了商店。2009年，詹金斯也來了，渴望弄清楚陸地遊艇之後的方向。

兩年來，詹金斯和幾個造船的朋友租了一個小倉庫，開展了一項非常小眾的諮詢業務。他們為谷歌聯合創始人拉里·佩奇等人制作了專業的風箏衝浪板。“理查德有點迷失，”他的一個朋友達蒙·史密斯説。“這可能是他第一次真正的工作。”

很快，詹金斯內心的破紀錄者再次佔據了上風。他想，複製麥哲倫16世紀環球航行的現代版，少一些死亡，豈不是很酷？他想，利用他在陸地遊艇上使用的尾巴，可能可以建造一艘無人駕駛的帆船，讓它在陽光的驅動下，按需遠程引導，環遊世界。

“它們都毫髮無損地回來，只是長了一層藤壺的鬍鬚”

到2011年，詹金斯有了一個原型，他開始考慮這也可能對科學研究有用。那一年，他與温迪·施密特相遇，這位商人、慈善家、前谷歌首席執行官埃裏克·施密特的妻子，以及施密特海洋研究所的聯合創始人，該所投資于海洋研究船。“擁有一艘可以自我推進並能去大型、昂貴研究船無法到達的地方的船隻的想法很吸引人，”施密特説。“他需要一些資金，我們能夠為他的研究和開發提供支持。”

科學家和更具商業頭腦的人認為，詹金斯幾乎沒有希望保護他的機器人船和它們的數據免受風暴和鹽分的威脅，這些威脅甚至對最大的船隻也構成威脅。儘管如此，他在2013年開始進行測試。到年底，一架無人機在34天內從舊金山航行了2100海里到達夏威夷，成為第一艘通過風力跨越海洋的無人駕駛船。從那時起，帆船無人機在白令海經歷了40英尺的巨浪，並穿越了赤道附近的低風無風帶。“我們最長的任務是八個月和10,000英里，總共航行了200,000英里，”詹金斯説。“它們都毫髮無損地回來了，只是長了一層藤壺。”

組裝帆船無人機。攝影師：Balazs Gardi 為《彭博商業週刊》在鯊魚咖啡追蹤器的發射日，詹金斯駕駛着一輛帶有長可伸縮臂的叉車，將兩架無人機放入海灣。在大約60名員工的幫助下，這每架無人機大約需要10分鐘。船隻沒有名字。“它們是機器人，”詹金斯嚴肅地説，“不應該有個性或任何導致情感依附的東西。”然而，他確實花了早上的時間在它們上面畫上微笑的鯊魚臉。

隨着計劃探索海洋，Saildrone 已經接管了位於舊海軍港口的 200,000 平方英尺的整個倉庫。在一系列工作站上，每個任務都是手工完成的：車身雕刻、環氧樹脂塗抹、噴漆、電子測試，以及在烤箱中烘烤部件以提高其耐用性。每一個部件都是由 Jenkins 和他的團隊設計的。

Saildrone 長 23 英尺，高 15 英尺，寬約一英尺。“無人科學車輛”這幾個字用黑色字母噴塗在刺眼的橙色主帆上。大部分車身由輕質、堅固的碳纖維複合材料製成，其餘部分則是塑料和陶瓷——都能抵抗鹽水。帆和車身包括自制的太陽能電池板，符合船體的曲線，為從船體到龍骨散佈的電子設備提供電力。滿載時，Saildrone 的速度可以達到 3 節到 8 節（3.5 英里每小時到 9.2 英里每小時）。

一部 iPhone 運行 Saildrone 應用程序，在 4 月 5 日的測試中遠程控制無人機，地點在舊金山灣。攝影師：Balazs Gardi 為彭博商業週刊拍攝通過他的 iPhone，Jenkins 可以監控全球任何一台 Saildrone。引導一台無人機就像在起點放一個點，在目的地放另一個點一樣簡單。AI 軟件處理其餘的工作，保持無人機在 Jenkins 可以設置的寬達 50 英里或窄至 15 英尺的走廊內。他儘量避免主要航道、油井和浮標。如果無人機感應到速度低於預期，它會判斷自己被網纏住，並開始倒退以掙脱。Jenkins 説，沒有一台無人機曾經墜毀或被海盜劫持，但機載攝像頭偶爾會顯示有海豹跳上來休息或躲避捕食者。

每架無人機攜帶至少 $100,000 的電子設備、電池和相關裝備。靠近帆尖的設備測量風速和方向、陽光、空氣温度和壓力以及濕度。在無人機機身的頂部，其他電子設備跟蹤波高和週期、二氧化碳水平以及地球磁場的強度。在水下，傳感器監測水流、溶解氧水平以及水温、酸度和鹽度。聲納和其他聲學儀器試圖識別動物生命。

一個緩慢且昂貴的衞星互聯網連接實時將關鍵數據傳回公司及其客户。其餘的數據可以在機器人返回岸邊後從硬盤中檢索。Saildrone 最大的問題是，誰將為所有可能收集的數據付費——以及他們將如何使用這些數據。

儘管海洋的規模和價值，研究海洋的資源卻很少。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）是該領域資金最充足的研究機構之一，擁有16艘科學船，另外還有16艘來自大學艦隊。澳大利亞只有一艘嚴肅的研究船。關於全球海洋的數據大多來自衞星讀數和少量配備傳感器的浮標。“這實在太少了，”NOAA的工程師Christian Meinig説，他在該機構工作了三十年。“我們在火星上學習水的花費比在地球上還要多。”

NOAA的船隻及類似船隻的建造成本在8000萬到1.5億美元之間。運行它們的費用每天還需5萬到10萬美元，任務越長，後勤成本越高。“這包括燃料、消耗品，我甚至不想告訴你我們的衞星數據賬單是多少，”澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）的研究小組負責人Andreas Marouchos説。對於那些幸運獲得資助的人來説，正在醖釀一個文化問題：年輕研究人員不再願意花那麼多時間在海上，與大多數互聯網隔絕。“讓年輕一代對出海感到興奮真的很難，”NOAA的Meinig説。“人們認為這很浪漫，但發現他們無法給朋友發短信，也無法訪問數百個電視頻道。這只是另一種生活方式。”

Saildrone表示，其設備旨在與人類研究人員協同工作，以減輕這些負擔。科學家和企業可以以每天2500美元的價格租用一台。無人機前往其選定的目的地並收集數據，Saildrone幫助處理和分析這些數據。該公司迄今已製造了大約三十多台無人機，並表示計劃在年底前完成200台。建造1000台，Jenkins認為這將足以進行全天候的海洋評估，可能會花費超過1億美元，儘管這仍然比一艘單獨的NOAA研究船便宜。

這些帆船無人機的設備陣列使它們能夠現代化關鍵的海洋生物學任務。在阿拉斯加和俄羅斯之間的白令海，NOAA有一艘船監測魚類資源，以設定13億美元商業漁業的配額。“我們已經用同樣的方法進行這個過程100年了，”Meinig説。“我們拖網並計算魚的數量。”有了帆船無人機，NOAA可以使用聲納來計算魚的生物量，並且很快將使用DNA採樣系統來確定周圍有哪些物種。

阿拉梅達工廠。攝影師：Balazs Gardi，來自彭博商業週刊NOAA表示，計劃在明年使用大約兩打帆船無人機進行包括天氣和氣候變化研究在內的任務。CSIRO剛剛在塔斯馬尼亞海岸放入三台無人機，作為一系列為期一年的任務的一部分。它們將沿着澳大利亞東海岸航行，前往氣候變化嚴重破壞的大堡礁，監測動物生命和水質健康，並尋找在海底埋藏大氣碳的地方。

帆無人機可能對天氣預報最為有用。這些機器人能夠收集和繪製比今天用於構建預報模型的稀疏靜態傳感器更豐富的數據。“如果數據變得如此準確，天氣預報將會超出我們今天的想象，”帆無人機投資者、摩羯投資集團的合夥人Dipender Saluja説。“這將影響交通、物流、農業和能源市場。”

以超級風暴桑迪為例。在2012年它接近紐約時，歐洲和美國的模型在風暴前方水温的預測上存在差異，這對確定風暴強度是一個重要因素。美國模型報告水温較低，這將削弱桑迪的強度，而歐洲模型則看到水温較高，這將加劇風暴的破壞。（歐洲模型是對的。）不久，帆無人機計劃將其機器人直接送入颶風中，以傳遞水温和其他條件的信息。除了風暴的強度，這些數據還可以提供更好的測量，幫助判斷它們何時何地登陸。

人道主義和科學任務似乎足夠明顯，但它們是否能產生足夠的數據業務來證明硬件和管理成本的合理性？來自初創公司的競爭將會更加激烈，包括帆船、衝浪板和其他車輛，名稱如AutoNaut、Ocius Technology、Sailbuoy和Ocean Aero。NOAA的Meinig擔心，軍事和能源行業的資金對許多本應無私的研究人員來説將過於誘人。“作為科學家的挑戰，坦率地説，是傳達這裏的需求，讓人們和國會增加他們的資金，”他説。

液體機器人公司提供了一個警示性的例子。它於2007年在硅谷成立，製造了一種利用波浪運動推進的機器人衝浪板。與Saildrone一樣，液體機器人開始與NOAA和其他科學機構合作進行天氣和海洋生物研究任務。然而，最終它轉向了其他工作。“科學市場沒有錢，”首席執行官加里·蓋辛説。“研究機構和非政府組織永遠不會在一個問題上投入1億美元去解決它。”

在阿拉梅達的Saildrone設施外。攝影師：Balazs Gardi為《彭博商業週刊》拍攝2016年，波音公司以3億美元收購了液體機器人，該公司自此轉向軍事和商業工作。它的機器人滑翔機潛伏在海上，觀察船隻和潛艇的動向，並試圖發現非法捕魚。在石油和天然氣鑽井平台上，它們提供天氣數據以幫助管理平台的運營，並提供環境數據以確保鑽探者遵守法規。液體機器人每個滑翔機每天收費5000美元，目前在海上大約有400個。“除非你轉向商業項目，”蓋辛説，“否則你永遠無法建立一個真正的業務。”

Saildrone的投資者表示，他們採取了更長遠的視角，認為全球海洋數據庫將比追逐今天能預訂的任何業務更有利於公司的未來。“最重要的資產是數據，獲取其他人無法積累的數據，”投資者社會資本的創始人查馬斯·帕利哈皮提亞説。帕利哈皮提亞與Saildrone的其他大投資者一樣，傾向於支持具有社會和環境傾向的公司，並允許更多時間來發展業務。

儘管如此，詹金斯與首席運營官塞巴斯蒂安·德·哈勒克斯搭檔，他在將初創企業轉變為大企業方面有着豐富的經驗。正是德·哈勒克斯説服詹金斯相信，通過理解天氣可以賺錢。“塞巴斯蒂安會保持它的穩定，而理查德則作為創意天才發揮他的作用，”帕利哈皮提亞説。Saildrone計劃向所有客户出售數據，建立一個幾乎任何人都可以使用的軟件平台，並追求商業工作，特別是與漁業和物流公司合作。

與詹金斯一樣，德·哈勒克斯也是一名水手，他被商業夥伴引導着進行陸地帆船運動。在週末，他們的家庭會前往沙漠，試驗原型，而兩位高管則競爭誰能喝更多的啤酒。“我是比利時人，他有澳大利亞血統，所以我們都喜歡便宜的拉格啤酒，而且喝得很多，”德·哈勒克斯説。“我仍然認為我可以把他灌倒。”

今年晚些時候，可能在八月，他們計劃恢復複製麥哲倫航行的目標，使用幾艘帆船無人機。為了使這次環繞航行在世界帆船速度記錄委員會中正式，無人機必須從北半球出發，穿越每一條經線，並且穿越赤道兩次。“我們會先履行所有合同，一旦有船可用，我們就會發射它們，”詹金斯説。“這都是關於優先事項，對吧？”