这个人正在建造一支帆船无人机舰队以征服海洋 - 彭博社

每年春天，成千上万的伟大白鲨开始神秘的迁徙。从美国西海岸的上下，他们直奔一个与科罗拉多州大小相当的太平洋区域，位于圣地亚哥和夏威夷之间的中间位置。一旦到达那里，他们会在海洋生物学家称之为白鲨咖啡馆的地方停留数月，嬉戏并潜水超过1500英尺。几十年来，我们对它们在那里做什么——或者为什么——知之甚少。今年，感谢一对帆无人机，我们应该能得到一些答案。

每个无人机都是一艘23英尺的霓虹橙色帆船，利用比布料帆更耐用的固体翼捕捉风。顾名思义，它们是适航的自主机器人，尽管人类飞行员可以远程控制。在三月中旬，两架装满传感器、摄像头和科学仪器的帆无人机从阿拉米达湾区的一处码头起航，滑过阿尔卡特拉斯岛，穿过金门大桥，开始为期三周、1200英里的旅程前往鲨鱼咖啡馆。

到四月初，帆无人机抵达并开始接收来自一组37只被研究人员标记了声学发射器的鲨鱼的信号。无人机确定了鲨鱼的位置，然后来回航行，利用声纳观察它们在做什么。通过卫星，无人机将图像和其他数据传送给巴巴拉·布洛克，一位斯坦福大学的海洋生物学家，她三年前开始规划前往咖啡馆的研究航程。布洛克在她的职业生涯中研究了这些鲨鱼，但这是她第一次详细观察它们广阔的深水游乐场。

2018年4月5日，一艘航行无人机在旧金山海岸。摄影师：Balazs Gardi，彭博商业周刊“我们谈论的是一个离任何地方都很远的地方，几乎没有人去过，”Block说。“然后我坐在办公室里，图像开始出现，显示鲨鱼在白天和夜晚的模式中潜水。我看到的几乎令人难以置信。”鲨鱼似乎正朝着一个充满鱼类的深海层潜水，这表明它们是来咖啡馆用餐的。此后，Block与十几位研究人员一起出海，跟随这些机器人侦察员，了解某种特殊食物或许是浪漫的度假是否能吸引鲨鱼来到这片荒凉之地。“这是最大的迁徙之一，最大的故事之一，而我们对它或海洋整体的了解还不够，”她说。“我认为这种技术将在我们星球的关键时刻帮助我们填补空白。”

这些机器人船只来自阿拉米达的一家初创公司，名为Saildrone Inc.。在9000万美元的风险投资支持下，Saildrone在海洋信息市场上押下了大赌注。该公司成立于2012年，过去几年一直在证明其1200磅的船只能够承受数月的恶劣海浪，以比传统研究船更便宜的成本产生精确数据。在四年内，它希望拥有一支1000艘无人机的舰队，几乎不断地扫描世界的海洋。目标是提供可销售的环境、天气、捕鱼、航运以及石油和天然气勘探的见解。

这个计划依赖于理查德·詹金斯，一位工程师、航海家和冒险家，他或多或少是偶然发明了帆无人机。詹金斯并不像硅谷那些征服世界的资本主义书呆子。他首先跳过了关于颠覆的常见陈词滥调，专注于航海、啤酒和带着啤酒航海。“什么是水手的定义？”他在阿拉梅达码头发射其中一架无人机时问道。“一种将啤酒转化为尿液的原始生物。”

41岁的詹金斯皮肤晒得很黑，他那一头蓬松的棕色头发因阳光而夹杂着金色的条纹。他常常乘船从海边的家通勤到帆无人机位于水边的总部，用多年来操纵和修理海洋设备所磨出的粗糙双手系好他的船只。他的办公室穿着是一件破旧的T恤和沾满油污、油漆和环氧树脂的卡其裤。

詹金斯的口音很难归类，这也是有原因的。他出生在英格兰，父母是澳大利亚人，童年时期大部分时间在南安普敦的游艇胜地和他祖父在西澳大利亚的农场之间往返。12岁时，他开始自己制作帆船和其他小船。他父母的客厅变成了一个工作坊，船体代替了沙发，备用零件覆盖了电视。“我父母非常宽容，”他说。

詹金斯，身后是旧金山的市中心。摄影师：Balazs Gardi，来自彭博商业周刊这个修补匠从未上过学。他声称自己读过的唯一一本非技术书籍是孙子的 《孙子兵法》。但在14岁时，他开始学习木工，并在夜校学习传统木船建造。17岁时，他为当地的建筑公司Green Marine工作，帮助制造赛车、帆船和豪华游艇。在进入伦敦帝国学院学习机械工程之前，他休了一年假，环游世界，交付自己建造的游艇。

在本科期间，Jenkins的同事们向他提出尝试制造有史以来最快的陆地帆船的想法。这种名字令人困惑的船只看起来很像帆船，只是它在轮子上行驶，通常穿越沙漠轨道。当时，陆地帆船的世界速度记录为116.7英里每小时。从1999年到2009年，Jenkins将自己的生活奉献给了打破这个记录。

这意味着他要在美国和澳大利亚的沙漠中待上几个月，推动他的设计穿越干涸的湖床。在冬天，Jenkins前往蒙大拿或加拿大，在冰面上驾驶他的游艇。他自掏腰包，预算控制得很紧。“在这10年里，我花了11万美元，包括我的生活费用、建造车辆和运输费用，”他说。“我记录了所有的收据，因为我一直在想会有一个大赞助商出现，把所有费用都报销。”

大多数时候，Jenkins独自生活，睡在一辆800美元的道奇面包车里。“白天我会在车上工作，晚上吃牛排和玉米，这可是国王的饮食，”他说。有一天，一位前高速公路巡警在沙漠中发现了Jenkins，给了他一把手枪和一大袋子子弹。“他说，‘外面有怪物，’但我从未见过任何人，”Jenkins说。“所以我只是喝了很多啤酒，朝罐子开枪。”

在他的孤独中，詹金斯不断学习工程和空气动力学。他尝试调整机翼的大小、赛车轮胎以及陆地帆船的材料和形状，以找到力量和阻力的正确平衡。大多数日子都带来了挫折。有一次，一块重达25磅的金属块从车辆上飞出，正好砸向驾驶舱，差点击中他的头。

在他十年的野外生活中，詹金斯不遗余力地维持他的项目。曾经，他在一个镍矿工作赚取额外的现金，背着化肥爬下1500英尺高的摇摇欲坠的梯子，以炸开有前景的矿脉周围的岩石。营地偶尔发生洪水，有时会让他被困数周。

工人在加利福尼亚州阿拉梅达的工厂制造Saildrone组件，时间是4月4日。摄影师：Balazs Gardi为《彭博商业周刊》拍摄陆地帆船的突破发生在2008年。在一款长而窄的模型上，詹金斯在驾驶舱后面安装了一个看起来像飞机机翼的东西，只是垂直的，杆子上有一个矩形尾翼，大约在三分之一的高度。风绕过机翼产生了向前的升力，使车辆以三到五倍的风速推进。通过滑轮和液压，詹金斯可以调整尾翼上的小片，以在高速下微调帆船机翼的角度，而不会让车辆失控。2009年3月，他邀请观察者到莫哈维沙漠的伊万帕干湖观看他的陆地帆船Greenbird，以126.1英里每小时的速度打破之前的记录。

“一旦你说要做某事，你就必须去做，对吧？”詹金斯说。没有其他明显的奖励。“潜在的赞助商总是会问是否有关于这辆车可以商业化的东西，”他说。“问题是，我从来想不出任何东西。”

阿拉梅达是一个小而宁静的岛屿，人口8万，位于奥克兰旁边，隔海与旧金山相望。这个岛长六英里，宽一英里，满是维多利亚风格的房屋，市内限速为每小时25英里。在岛的西边坐落着一个旧海军航空站，那里有巨大的仓库，曾经建造过船只和战斗机。最近，火箭制造商和伏特加酿酒厂也在这里开设了商店。2009年，詹金斯也来了，渴望弄清楚陆地游艇之后的方向。

两年来，詹金斯和几个造船的朋友租了一个小仓库，开展了一项非常小众的咨询业务。他们为谷歌联合创始人拉里·佩奇等人制作了专业的风筝冲浪板。“理查德有点迷失，”他的一个朋友达蒙·史密斯说。“这可能是他第一次真正的工作。”

很快，詹金斯内心的破纪录者再次占据了上风。他想，复制麦哲伦16世纪环球航行的现代版，少一些死亡，岂不是很酷？他想，利用他在陆地游艇上使用的尾巴，可能可以建造一艘无人驾驶的帆船，让它在阳光的驱动下，按需远程引导，环游世界。

“它们都毫发无损地回来，只是长了一层藤壶的胡须”

到2011年，詹金斯有了一个原型，他开始考虑这也可能对科学研究有用。那一年，他与温迪·施密特相遇，这位商人、慈善家、前谷歌首席执行官埃里克·施密特的妻子，以及施密特海洋研究所的联合创始人，该所投资于海洋研究船。“拥有一艘可以自我推进并能去大型、昂贵研究船无法到达的地方的船只的想法很吸引人，”施密特说。“他需要一些资金，我们能够为他的研究和开发提供支持。”

科学家和更具商业头脑的人认为，詹金斯几乎没有希望保护他的机器人船和它们的数据免受风暴和盐分的威胁，这些威胁甚至对最大的船只也构成威胁。尽管如此，他在2013年开始进行测试。到年底，一架无人机在34天内从旧金山航行了2100海里到达夏威夷，成为第一艘通过风力跨越海洋的无人驾驶船。从那时起，帆船无人机在白令海经历了40英尺的巨浪，并穿越了赤道附近的低风无风带。“我们最长的任务是八个月和10,000英里，总共航行了200,000英里，”詹金斯说。“它们都毫发无损地回来了，只是长了一层藤壶。”

组装帆船无人机。摄影师：Balazs Gardi 为《彭博商业周刊》在鲨鱼咖啡追踪器的发射日，詹金斯驾驶着一辆带有长可伸缩臂的叉车，将两架无人机放入海湾。在大约60名员工的帮助下，这每架无人机大约需要10分钟。船只没有名字。“它们是机器人，”詹金斯严肃地说，“不应该有个性或任何导致情感依附的东西。”然而，他确实花了早上的时间在它们上面画上微笑的鲨鱼脸。

随着计划探索海洋，Saildrone 已经接管了位于旧海军港口的 200,000 平方英尺的整个仓库。在一系列工作站上，每个任务都是手工完成的：车身雕刻、环氧树脂涂抹、喷漆、电子测试，以及在烤箱中烘烤部件以提高其耐用性。每一个部件都是由 Jenkins 和他的团队设计的。

Saildrone 长 23 英尺，高 15 英尺，宽约一英尺。“无人科学车辆”这几个字用黑色字母喷涂在刺眼的橙色主帆上。大部分车身由轻质、坚固的碳纤维复合材料制成，其余部分则是塑料和陶瓷——都能抵抗盐水。帆和车身包括自制的太阳能电池板，符合船体的曲线，为从船体到龙骨散布的电子设备提供电力。满载时，Saildrone 的速度可以达到 3 节到 8 节（3.5 英里每小时到 9.2 英里每小时）。

一部 iPhone 运行 Saildrone 应用程序，在 4 月 5 日的测试中远程控制无人机，地点在旧金山湾。摄影师：Balazs Gardi 为彭博商业周刊拍摄通过他的 iPhone，Jenkins 可以监控全球任何一台 Saildrone。引导一台无人机就像在起点放一个点，在目的地放另一个点一样简单。AI 软件处理其余的工作，保持无人机在 Jenkins 可以设置的宽达 50 英里或窄至 15 英尺的走廊内。他尽量避免主要航道、油井和浮标。如果无人机感应到速度低于预期，它会判断自己被网缠住，并开始倒退以挣脱。Jenkins 说，没有一台无人机曾经坠毁或被海盗劫持，但机载摄像头偶尔会显示有海豹跳上来休息或躲避捕食者。

每架无人机携带至少 $100,000 的电子设备、电池和相关装备。靠近帆尖的设备测量风速和方向、阳光、空气温度和压力以及湿度。在无人机机身的顶部，其他电子设备跟踪波高和周期、二氧化碳水平以及地球磁场的强度。在水下，传感器监测水流、溶解氧水平以及水温、酸度和盐度。声纳和其他声学仪器试图识别动物生命。

一个缓慢且昂贵的卫星互联网连接实时将关键数据传回公司及其客户。其余的数据可以在机器人返回岸边后从硬盘中检索。Saildrone 最大的问题是，谁将为所有可能收集的数据付费——以及他们将如何使用这些数据。

尽管海洋的规模和价值，研究海洋的资源却很少。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）是该领域资金最充足的研究机构之一，拥有16艘科学船，另外还有16艘来自大学舰队。澳大利亚只有一艘严肃的研究船。关于全球海洋的数据大多来自卫星读数和少量配备传感器的浮标。“这实在太少了，”NOAA的工程师Christian Meinig说，他在该机构工作了三十年。“我们在火星上学习水的花费比在地球上还要多。”

NOAA的船只及类似船只的建造成本在8000万到1.5亿美元之间。运行它们的费用每天还需5万到10万美元，任务越长，后勤成本越高。“这包括燃料、消耗品，我甚至不想告诉你我们的卫星数据账单是多少，”澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的研究小组负责人Andreas Marouchos说。对于那些幸运获得资助的人来说，正在酝酿一个文化问题：年轻研究人员不再愿意花那么多时间在海上，与大多数互联网隔绝。“让年轻一代对出海感到兴奋真的很难，”NOAA的Meinig说。“人们认为这很浪漫，但发现他们无法给朋友发短信，也无法访问数百个电视频道。这只是另一种生活方式。”

Saildrone表示，其设备旨在与人类研究人员协同工作，以减轻这些负担。科学家和企业可以以每天2500美元的价格租用一台。无人机前往其选定的目的地并收集数据，Saildrone帮助处理和分析这些数据。该公司迄今已制造了大约三十多台无人机，并表示计划在年底前完成200台。建造1000台，Jenkins认为这将足以进行全天候的海洋评估，可能会花费超过1亿美元，尽管这仍然比一艘单独的NOAA研究船便宜。

这些帆船无人机的设备阵列使它们能够现代化关键的海洋生物学任务。在阿拉斯加和俄罗斯之间的白令海，NOAA有一艘船监测鱼类资源，以设定13亿美元商业渔业的配额。“我们已经用同样的方法进行这个过程100年了，”Meinig说。“我们拖网并计算鱼的数量。”有了帆船无人机，NOAA可以使用声纳来计算鱼的生物量，并且很快将使用DNA采样系统来确定周围有哪些物种。

阿拉梅达工厂。摄影师：Balazs Gardi，来自彭博商业周刊NOAA表示，计划在明年使用大约两打帆船无人机进行包括天气和气候变化研究在内的任务。CSIRO刚刚在塔斯马尼亚海岸放入三台无人机，作为一系列为期一年的任务的一部分。它们将沿着澳大利亚东海岸航行，前往气候变化严重破坏的大堡礁，监测动物生命和水质健康，并寻找在海底埋藏大气碳的地方。

帆无人机可能对天气预报最为有用。这些机器人能够收集和绘制比今天用于构建预报模型的稀疏静态传感器更丰富的数据。“如果数据变得如此准确，天气预报将会超出我们今天的想象，”帆无人机投资者、摩羯投资集团的合伙人Dipender Saluja说。“这将影响交通、物流、农业和能源市场。”

以超级风暴桑迪为例。在2012年它接近纽约时，欧洲和美国的模型在风暴前方水温的预测上存在差异，这对确定风暴强度是一个重要因素。美国模型报告水温较低，这将削弱桑迪的强度，而欧洲模型则看到水温较高，这将加剧风暴的破坏。（欧洲模型是对的。）不久，帆无人机计划将其机器人直接送入飓风中，以传递水温和其他条件的信息。除了风暴的强度，这些数据还可以提供更好的测量，帮助判断它们何时何地登陆。

人道主义和科学任务似乎足够明显，但它们是否能产生足够的数据业务来证明硬件和管理成本的合理性？来自初创公司的竞争将会更加激烈，包括帆船、冲浪板和其他车辆，名称如AutoNaut、Ocius Technology、Sailbuoy和Ocean Aero。NOAA的Meinig担心，军事和能源行业的资金对许多本应无私的研究人员来说将过于诱人。“作为科学家的挑战，坦率地说，是传达这里的需求，让人们和国会增加他们的资金，”他说。

液体机器人公司提供了一个警示性的例子。它于2007年在硅谷成立，制造了一种利用波浪运动推进的机器人冲浪板。与Saildrone一样，液体机器人开始与NOAA和其他科学机构合作进行天气和海洋生物研究任务。然而，最终它转向了其他工作。“科学市场没有钱，”首席执行官加里·盖辛说。“研究机构和非政府组织永远不会在一个问题上投入1亿美元去解决它。”

在阿拉梅达的Saildrone设施外。摄影师：Balazs Gardi为《彭博商业周刊》拍摄2016年，波音公司以3亿美元收购了液体机器人，该公司自此转向军事和商业工作。它的机器人滑翔机潜伏在海上，观察船只和潜艇的动向，并试图发现非法捕鱼。在石油和天然气钻井平台上，它们提供天气数据以帮助管理平台的运营，并提供环境数据以确保钻探者遵守法规。液体机器人每个滑翔机每天收费5000美元，目前在海上大约有400个。“除非你转向商业项目，”盖辛说，“否则你永远无法建立一个真正的业务。”

Saildrone的投资者表示，他们采取了更长远的视角，认为全球海洋数据库将比追逐今天能预订的任何业务更有利于公司的未来。“最重要的资产是数据，获取其他人无法积累的数据，”投资者社会资本的创始人查马斯·帕利哈皮提亚说。帕利哈皮提亚与Saildrone的其他大投资者一样，倾向于支持具有社会和环境倾向的公司，并允许更多时间来发展业务。

尽管如此，詹金斯与首席运营官塞巴斯蒂安·德·哈勒克斯搭档，他在将初创企业转变为大企业方面有着丰富的经验。正是德·哈勒克斯说服詹金斯相信，通过理解天气可以赚钱。“塞巴斯蒂安会保持它的稳定，而理查德则作为创意天才发挥他的作用，”帕利哈皮提亚说。Saildrone计划向所有客户出售数据，建立一个几乎任何人都可以使用的软件平台，并追求商业工作，特别是与渔业和物流公司合作。

与詹金斯一样，德·哈勒克斯也是一名水手，他被商业伙伴引导着进行陆地帆船运动。在周末，他们的家庭会前往沙漠，试验原型，而两位高管则竞争谁能喝更多的啤酒。“我是比利时人，他有澳大利亚血统，所以我们都喜欢便宜的拉格啤酒，而且喝得很多，”德·哈勒克斯说。“我仍然认为我可以把他灌倒。”

今年晚些时候，可能在八月，他们计划恢复复制麦哲伦航行的目标，使用几艘帆船无人机。为了使这次环绕航行在世界帆船速度记录委员会中正式，无人机必须从北半球出发，穿越每一条经线，并且穿越赤道两次。“我们会先履行所有合同，一旦有船可用，我们就会发射它们，”詹金斯说。“这都是关于优先事项，对吧？”