了解森林生物多样性对保护与恢复至关重要。收集动物留下的“外部DNA”（eDNA），可在无需目击或同时在场的情况下查明栖息物种。瑞士研究人员研发的一款无人机，使从树枝上采集样本更加安全便捷。
eDNA可来自脱落的皮肤、羽毛、排泄物或体液等，存在于土壤、水体及岩石、树枝表面。动物出没之处皆会留下痕迹供检测。过去，此类DNA的扩增与分析复杂昂贵，如今相关工具已更廉价易用。
树冠采样难题与无人机解决方案
尽管生物学家可采集土壤水样或刮取树干样本，但鸟类、小型哺乳动物和昆虫栖息的树冠高处枝干难以触及。为此，苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）机器人专家提出一种巧妙的地面操作方案：基于无人机的空中机器人，可飞至高处树枝采集样本且不损伤树木或自身。该成果发表于《科学·机器人学》杂志。
工作原理与实测效果
该无人机外观类似现代主义灯具，配有木质框架和塑料护罩，下表面装有粘胶带条或湿润棉条。其被引导至目标位置后悬停于树枝上方，监测摇晃或弹跳等运动以同步接近；接触时施加适度压力，促使松散eDNA转移至胶带上而不推开树枝，本质上依靠在树上完成采样。
在研究所周边植物园的初步测试中，团队成功识别出数十种植物、动物及微生物物种。降雨前采集到的样本远多于雨后，表明该方法能反映近期物种存在情况，可根据项目需求灵活应用。
未来展望
团队计划继续改进无人机，使其深入树冠更高处或适应不同环境条件。研究人员表示：“我们的结果为新一代机器人生物多样性探索者铺平了道路，它们能在不同时空尺度调查eDNA。”通过让机器人在环境中持续作业，这种生物监测范式将提供全球生物多样性信息，并有望自动化测量、理解和预测生物圈对人类活动及环境变化的响应。
以下为无人机实际操作画面：