ईटीएच ज्यूरिख टीम ने जैव विविधता पुरस्कार में चौथाई मिलियन प्राप्त किए

XPRIZE रेनफॉरेस्ट प्रतियोगिता ने नई, स्वायत्त प्रौद्योगिकियों के विकास और तैनाती के लिए ETH ज्यूरिख के नेतृत्व वाली टीम को स्वीकार किया, जो जैव विविधता के बारे में वास्तविक समय की अंतर्दृष्टि को सक्षम करती है।

वर्षावन के मध्य में, कीड़ों की गुंजन, उष्णकटिबंधीय पक्षियों की आवाज़ और पत्तियों की सरसराहट एक प्राकृतिक ऑर्केस्ट्रा बनाती है। यहां हर पत्ती, पानी की हर बूंद, हर प्रजाति जैव विविधता के नाजुक संतुलन का हिस्सा है जो दुनिया को उन तरीकों से बनाए रखती है जिन्हें हम अभी समझना शुरू कर रहे हैं।

वर्षावनों के संरक्षण के लिए इन जटिल पारिस्थितिक तंत्रों की अधिक समझ की आवश्यकता है। इस चुनौती का सामना करते हुए, ETH BiodivX टीम XPRIZE रेनफॉरेस्ट के शुरुआती 300 दावेदारों में शामिल हो गई – नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए एक वैश्विक, 5-वर्षीय प्रतियोगिता जो उष्णकटिबंधीय विविधता की वास्तविक समय की निगरानी में तेजी लाती है। रियो डी जनेरियो में G20 शिखर सम्मेलन से पहले घोषित, XPRIZE ने ETH BiodivX टीम को सवा लाख अमेरिकी डॉलर के बोनस पुरस्कार से सम्मानित किया, जिसकी आय, कम से कम आंशिक रूप से, जैव विविधता की निगरानी के लिए प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए समर्पित की जाएगी। और स्थानीय समुदायों का समर्थन करें।

जैव विविधता संवेदन ड्रोन और कैनोपी राफ्ट

नव नियुक्त ईटीएच ज्यूरिख प्रोफेसर, स्टेफ़ानो मिंटचेव और क्रिस्टी डीनर ने महामारी के शुरुआती चरण में ईटीएच बायोडिवएक्स टीम लॉन्च की। रोबोटिक्स और पर्यावरण डीएनए (ईडीएनए) में अपनी-अपनी विशेषज्ञता को मिलाकर, उन्होंने संरक्षित पारिस्थितिक तंत्र में मानव हस्तक्षेप को कम करते हुए संपूर्ण जैव विविधता निगरानी पाइपलाइन को स्वचालित करने की एक विधि की संकल्पना की। पिछले तीन वर्षों में, टीम ने अपने रिमोट सेंसिंग और ड्रोन सैंपलिंग जांच को अनुकूलित करने के लिए अपने आर्द्र मासोआला वर्षावन बायोम में साप्ताहिक क्षेत्र परीक्षण करने के लिए ज़ू ज्यूरिख के साथ सहयोग किया।

फाइनल के लिए अर्हता प्राप्त करने वाली छह टीमों में से एक के रूप में, ईटीएच बायोडिवएक्स ने मजबूत और विश्वसनीय प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला को सरल और विस्तारित किया, जिसमें शामिल हैं: उपग्रह और ड्रोन-आधारित रिमोट सेंसिंग, जांच जो ड्रोन से ईडीएनए सतह और पानी के नमूने एकत्र करने के लिए उतरती है, ड्रोन-तैनात प्रकाश और चिपचिपे जालों से सुसज्जित कैनोपी राफ्ट, कीड़ों और आसपास की कैनोपी की तस्वीरें एकत्र करने के लिए एक कैमरा, और अंत में, जैव ध्वनिकी डेटा रिकॉर्ड करने के लिए ऑडियो सेंसर।

XPRIZE मानवता की सबसे बड़ी चुनौतियों को हल करने के लिए बड़े पैमाने पर प्रतियोगिताओं को डिजाइन और निष्पादित करने में एक वैश्विक नेता है। प्रतिस्पर्धा भीड़-स्रोत नवाचार और वैज्ञानिक रूप से स्केलेबल समाधान प्रदान करती है जो अधिक न्यायसंगत और प्रचुर भविष्य को गति देती है। XPRIZE रेनफॉरेस्ट एक वैश्विक 5-वर्षीय, 10 मिलियन डॉलर की प्रतियोगिता है जो संरक्षणवादियों और स्वदेशी वैज्ञानिकों से लेकर इंजीनियरों और रोबोटिस्टों तक – विभिन्न विषयों के नवप्रवर्तकों और विशेषज्ञों को बुलाती है और उन्हें उष्णकटिबंधीय जैव विविधता की निगरानी में तेजी लाने के लिए नई प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने की चुनौती देती है।

स्टेफ़ानो मिंटचेव जुलाई 2024 में मनौस, ब्राज़ील के पास हुई प्रतियोगिता के अंतिम दौर को दर्शाते हैं, “हमें एक साथ आने और फाइनल में प्रतिस्पर्धा करने का अवसर मिला। 100-हेक्टेयर भूखंड में सर्वेक्षण और ईडीएनए एकत्र करने के लिए केवल 24 घंटे थे अमेज़ॅन में, मुझे लगता है कि हमने वास्तव में एक साथ अच्छा प्रदर्शन किया।”

इस दौरान टीम ने कुल 54 उड़ानों के लिए चार ड्रोन उड़ाए, कैनोपी राफ्ट को तैनात किया और पुनः प्राप्त किया, शाखाओं, पत्ते और पानी से ईडीएनए का नमूना लिया और रिमोट सेंसिंग फ्लाईओवर का संचालन किया। एकत्र किए गए ईडीएनए का विश्लेषण और पहचान करने के लिए केवल 48 घंटों के अतिरिक्त समय के साथ टीम ने पारिस्थितिकी तंत्र की जैव विविधता के बारे में जितना संभव हो सके अनुमान लगाने के लिए उत्साहपूर्वक काम किया।

त्वरित डीएनए अनुक्रमण के लिए बैकपैक लैब कुंजी

क्रिस्टी डीनर कहती हैं, ''जटिल सामाजिक चुनौतियों के लिए एक ट्रांसडिसिप्लिनरी टीम की आवश्यकता होती है।'' डीएनए विश्लेषण का परिणाम आने में कई दिन, यहां तक ​​कि कई महीने भी लग सकते हैं, लेकिन XPRIZE रेनफॉरेस्ट प्रतियोगिता का एक लक्ष्य वास्तविक समय में जैव विविधता संबंधी अंतर्दृष्टि प्रदान करना था। इस उपलब्धि के बाद, डीनर ने ईटीएच ज्यूरिख के प्रोफेसर, लोइक पेलिसिएर के साथ मिलकर एक पोर्टेबल, फील्ड-रेडी बैकपैक लैब और विश्लेषण के लिए एक प्रोटोकॉल तैयार करने के लिए काम किया, जिसने सामान्य से समय को काफी कम कर दिया। नमूने से अंतर्दृष्टि तक 100 घंटे से लेकर मात्र 17 घंटे तक टीम ने एक बारकोड नमूनाकरण प्रणाली भी बनाई और तेजी से पीसीआर परीक्षण तकनीक का लाभ उठाया, जिसका विकास महामारी के दौरान तेज हो गया।

ETH BiodivX' ने अमेज़ॅन वर्षावन में प्रचुर मात्रा में जीवन का खुलासा किया। उन्होंने 24 घंटे की संग्रह अवधि में 740 से अधिक बार वनस्पति की सफाई करके और 42 लीटर पानी को फ़िल्टर करके ईडीएनए एकत्र किया। इन नमूनों से, उन्होंने 240 से अधिक प्रजातियों और कई अन्य प्रजातियों की पहचान की, जिनका कई पहचान विधियों का उपयोग करके वैज्ञानिक नाम से मिलान नहीं किया जा सका। टीम के निष्कर्षों में दुर्लभ पक्षी – नर पोम्पाडॉर कोटिंगा (ज़िफोलेना पुनिसिया) का पहला ज्ञात ड्रोन फुटेज शामिल है। डीनर कहते हैं, “जबकि नमूनों से लाखों डीएनए अनुक्रम प्राप्त हुए, टीम अनुक्रमों के केवल एक छोटे प्रतिशत की पहचान करने में सक्षम थी, अन्य बेजोड़ रहे, और कुछ संभवतः विज्ञान के लिए अज्ञात हैं।”

जबकि रोबोट तकनीक ने संग्रह प्रक्रिया को स्वचालित कर दिया, ईटीएच ज्यूरिख के वरिष्ठ शोधकर्ता डेविड डाओ द्वारा कार्यान्वित एआई और मशीन लर्निंग ने उपग्रह डेटा से एकत्र की गई छवियों और खोजी गई हजारों ध्वनियों के विश्लेषण को तेज कर दिया। उन्होंने जैव विविधता डेटा को सुलभ बनाने के लिए इंटरैक्टिव डैशबोर्ड को एकत्रित करके टीम का समर्थन भी किया।

किसी सपने को पूरा करने के लिए एक वैश्विक गाँव की आवश्यकता होती है

दाओ, जो गैर-लाभकारी गेनफॉरेस्ट के सह-संस्थापक हैं, शुरू में एक XPRIZE प्रतियोगी थे। 2023 में सिंगापुर सेमीफाइनल से पहले, डाओ ने ईटीएच बायोडिवएक्स बनाने और सह-नेतृत्व करने के लिए अपनी टीम को डीनर और मिंटचेव के साथ विलय कर दिया। उन्होंने अमेज़ॅन क्षेत्र में स्वदेशी लोगों और स्थानीय समुदायों के साथ टीम के काम को सुविधाजनक बनाया। उन्होंने साओ सेबेस्टियाओ डो उटुमा की एक स्वदेशी व्यक्ति मरीना मुरा को टीम के साथ काम करने के अपने अनुभव दर्ज करने के लिए प्रोत्साहित किया। मुरा लिखते हैं, “हमने अपने पूरे वंश में जो सबसे अधिक सीखा है वह है जंगल को सुनना और महसूस करना, इसे कंप्यूटर पर डालने में सक्षम होने की कल्पना करना और प्रकृति द्वारा उत्पन्न हर ध्वनि को पहचानना, मेरे लिए यह एक सपने के सच होने जैसा था।”

दाओ ने जंगल और औषधीय पौधों के गुणों के बारे में स्वदेशी ज्ञान और ज्ञान को डिजिटल बनाने के लिए एआई चैटबॉट का उपयोग किया। उन्होंने वेब3-आधारित, इको-इकोनॉमी भुगतान प्लेटफ़ॉर्म स्थापित करके संरक्षण को प्रोत्साहित करने के लिए आधारशिला भी रखी। अमेज़ॅन में स्वदेशी और स्थानीय समुदाय ईटीएच बायोडिवएक्स टीम के कार्यकारी सदस्य बन गए, जिसमें वैज्ञानिक, आर्थिक, पत्रकारिता और कलात्मक ज्ञान क्षेत्रों में काम करने वाले 51 प्रतिभाशाली, बहु-विषयक शोधकर्ता शामिल थे। टीम में 14 देशों और संस्थानों का प्रतिनिधित्व किया गया। टीम में ईटीएच ज्यूरिख के प्रोफेसर स्टेफानो मिंटचेव, क्रिस्टी डीनर, लोइक पेलिसिएर और टॉम क्रॉथर, तीन ईटीएच स्पिनऑफ – रेस्टोर, डायएक्सो और सिम्पलेक्सडीएनए के साथ-साथ कई समर्थक और प्रायोजक भी शामिल थे।