形態(tài)識(shí)別在《野生動(dòng)物識(shí)別與鑒定》教學(xué)中的應(yīng)用

形態(tài)識(shí)別在《野生動(dòng)物識(shí)別與鑒定》教學(xué)中的應(yīng)用

可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)今社會(huì)的主旋律，環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到重視。加強(qiáng)森林管理是環(huán)境保護(hù)不可或缺的重要方面。森林保護(hù)是森林的另一個(gè)重要方面。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)野生動(dòng)物的有效保護(hù),這是一個(gè)需要多個(gè)部門(mén)甚至整個(gè)社會(huì)通過(guò)多種途徑才能達(dá)到的目標(biāo),這些途徑也包括教學(xué)、科研、科普宣傳性的展覽以及動(dòng)物司法鑒定等,筆者認(rèn)為,上述各途徑的成效在一定程度上與野生動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)與相應(yīng)的標(biāo)識(shí)的規(guī)范化建設(shè)存在著一定的關(guān)聯(lián)。一、規(guī)范野生動(dòng)物樣品數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的重要性(一)野生動(dòng)物標(biāo)本形態(tài)的熟悉程度形態(tài)學(xué)是動(dòng)物識(shí)別的主要依據(jù),以南京森林警察學(xué)院所開(kāi)設(shè)的《野生動(dòng)物識(shí)別與鑒定》這門(mén)課為例,形態(tài)識(shí)別是其教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生對(duì)野生動(dòng)物標(biāo)本形態(tài)的熟知程度直接關(guān)系著其學(xué)習(xí)的效果。標(biāo)本的作用在教學(xué)中對(duì)學(xué)生正確理解和掌握形態(tài)學(xué)的理論知識(shí)產(chǎn)生著直接的影響?！耙粋€(gè)標(biāo)本勝千言”是標(biāo)本教學(xué)的真實(shí)寫(xiě)照,學(xué)生可以從最直觀的標(biāo)本觀察了解到其他形式難以描述的內(nèi)涵,其對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高可起到積極作用。(二)材料內(nèi)容短缺,科研周期長(zhǎng)動(dòng)物種類很多,但深入研究的種類卻很少。鑒于司法鑒定的實(shí)際情況,鑒定必然要面對(duì)一些新的問(wèn)題和挑戰(zhàn),對(duì)所知甚少或一無(wú)所知的動(dòng)物也常會(huì)遇到,研究資料的欠缺必然會(huì)給鑒定工作帶來(lái)很大的難度。對(duì)于一個(gè)研究部門(mén)或鑒定機(jī)構(gòu)而言,對(duì)一個(gè)物種的認(rèn)識(shí)程度與是否具有該物種完備的標(biāo)本存在一定關(guān)聯(lián)性。目前野生動(dòng)物科研工作的“短板”就是素材收集嚴(yán)重不足,珍稀野生動(dòng)物素材更是幾近空白,因素材短缺導(dǎo)致科研周期過(guò)長(zhǎng)是不容回避的事實(shí)。通過(guò)租賃或轉(zhuǎn)借標(biāo)本也因不能長(zhǎng)期使用,科研也難以達(dá)到理想的效果。由此可見(jiàn),一個(gè)相對(duì)齊全的標(biāo)本庫(kù)對(duì)科研工作的有效開(kāi)展將大有裨益。(三)利用野生動(dòng)物標(biāo)本館表現(xiàn)之作宣傳的手段和方式多種多樣,筆者認(rèn)為,沒(méi)有哪種方式能夠超過(guò)真實(shí)的標(biāo)本對(duì)受眾的影響和對(duì)其內(nèi)心的震撼。南京森林警察學(xué)院野生動(dòng)物標(biāo)本館目前陳列了一大批陸生野生動(dòng)物的走私品,該標(biāo)本館不僅是野生動(dòng)物走私品檔案庫(kù),而且是一個(gè)愛(ài)護(hù)野生動(dòng)物的教育基地。通過(guò)陳列展覽可以讓參觀者親身感受走私者的罪惡,不少人在參觀之后,都表達(dá)自己對(duì)走私者的憎恨。野生動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)的對(duì)外的開(kāi)放展覽喚起人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí),激發(fā)人們對(duì)野生動(dòng)物的愛(ài)心,讓人們自覺(jué)抵制野生動(dòng)物走私行為。(四)加強(qiáng)樣本庫(kù)的建設(shè)在當(dāng)前的野生動(dòng)物司法鑒定中,種屬鑒定是其主要的鑒定項(xiàng)目,對(duì)于野生動(dòng)物及其制品要鑒別出其物種,通常必須依靠和已知樣本之間的比對(duì),因?yàn)殍b定大多數(shù)是一個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)的工作,換言之,沒(méi)有樣本庫(kù)也就沒(méi)有比對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此可認(rèn)為,加強(qiáng)樣本庫(kù)的建設(shè)是野生動(dòng)物物證鑒定的根本。鑒于司法鑒定的作用和任務(wù),野生動(dòng)物的鑒定技術(shù)不可能僅僅局限于該領(lǐng)域本身,實(shí)際上是將很多學(xué)科的技術(shù)成果應(yīng)用于野生動(dòng)物物證的鑒定而作出的結(jié)論,在這種情況下,有必要盡早制定野生動(dòng)物的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于同一類型的檢材,只有用同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定,其結(jié)論才是客觀、科學(xué)、公正的。僅從標(biāo)準(zhǔn)的制定角度而言,充足的素材資料是標(biāo)準(zhǔn)制定的前提和基礎(chǔ),因此必須重視標(biāo)本相關(guān)資料的收集和貯備,不斷加強(qiáng)野生動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)。二、標(biāo)本的標(biāo)識(shí)和管理標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)涉及很多領(lǐng)域的知識(shí),一般標(biāo)本庫(kù)中包含不同種屬或類型的標(biāo)本,標(biāo)本因種屬不同,其相應(yīng)的標(biāo)識(shí)方法亦應(yīng)有區(qū)別,隨著標(biāo)本庫(kù)中標(biāo)本數(shù)量的增多,標(biāo)本的標(biāo)識(shí)尤其顯得重要,這是標(biāo)本庫(kù)科學(xué)管理的基礎(chǔ)和前提。作為數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)識(shí)方法,目前各個(gè)行業(yè)常用的有一維碼和二維碼兩種標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。(一)樣品標(biāo)記方法1.方向一維碼又稱為一維條碼,是將線條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的符號(hào),用以代表一定的字母、數(shù)字等資料,其基本原理是在進(jìn)行識(shí)別的時(shí)候,用條碼閱讀機(jī)對(duì)條碼進(jìn)行掃描,然后得到一組反射光信號(hào),此信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后成為一組與線條、空白相對(duì)應(yīng)的電子訊號(hào),經(jīng)解碼還原為相應(yīng)的數(shù)字,再和電腦中預(yù)存信息進(jìn)行比對(duì)后提取相應(yīng)物品的信息。一維碼只是在一個(gè)方向(一般是水平方向)記載著數(shù)據(jù),表達(dá)一定的信息,而其垂直方向則沒(méi)有記載數(shù)據(jù),不表達(dá)任何信息,其垂直方向的高度僅僅是為了便于閱讀器的對(duì)準(zhǔn)識(shí)別。一維碼比較常用,如日常商品外包裝上的黑空相間的條碼就是一維碼。在野生動(dòng)物標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中,因一維碼制作和操作均較簡(jiǎn)單,信息錄入速度快,具有一定的優(yōu)勢(shì),由于一維碼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了其信息存儲(chǔ)量較小,無(wú)論何種形式的一維碼,僅能存儲(chǔ)一個(gè)代號(hào),使用時(shí)通過(guò)這個(gè)代號(hào)來(lái)調(diào)取計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),這就要求一維碼所代表的編號(hào)要具有唯一性,如果標(biāo)號(hào)丟失或者有殘缺,那么其和數(shù)據(jù)庫(kù)中信息的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系就會(huì)被打破,導(dǎo)致無(wú)法查找數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù),甚至造成數(shù)據(jù)庫(kù)處于癱瘓狀態(tài)。由上可見(jiàn),一維碼在查找速度快的前提下缺陷也較為突出,主要集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)本身數(shù)據(jù)容量較小(30個(gè)字符左右),而且只能包含字母和數(shù)字,這就要求數(shù)據(jù)庫(kù)中與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)一定要詳細(xì)、齊全;(2)條碼尺寸相對(duì)較大(空間利用率較低),在標(biāo)本上進(jìn)行粘貼后就會(huì)對(duì)標(biāo)本造成較大范圍的遮擋;(3)條碼遭到損壞后便不能識(shí)別閱讀,導(dǎo)致無(wú)法調(diào)出信息庫(kù)中對(duì)應(yīng)的信息。雖然一維碼具有上述的這些缺陷,但對(duì)規(guī)模較小的標(biāo)本庫(kù),該標(biāo)識(shí)仍然不失為一種較好的標(biāo)識(shí)方法。2.編碼適用范圍顧名思義,二維碼是指在二維空間(水平和垂直方向)均能存儲(chǔ)信息的條形(塊)碼,其基本原理和一維碼大致相同,它具有條碼技術(shù)的一些共性。但是二維碼所蘊(yùn)含的信息量是一維碼所不能比擬的,它能在有限的空間內(nèi)存儲(chǔ)更多的信息,包括文字、圖像、甚至聲音等,這僅是其優(yōu)勢(shì)之一,其另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以脫離數(shù)據(jù)庫(kù)而單獨(dú)使用,這些優(yōu)勢(shì)都是一維碼所不具備的。概括一下,二維碼的優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)信息容量大,編碼范圍廣二維碼因其是二維排列,其信息容量很大。具有代表性的二維碼有:Code16K、Code49、PDF417等。以PDF417為例,一個(gè)二維碼可容納多達(dá)1850個(gè)大寫(xiě)字母或2710個(gè)數(shù)字或1108個(gè)字節(jié),可以表示為多種語(yǔ)言文字,比一維碼信息容量高出數(shù)十倍。編碼范圍廣,二維碼可以把圖像、聲音、文字、簽名、指紋等進(jìn)行數(shù)字化全息編碼。(2)容錯(cuò)能力強(qiáng)并能自動(dòng)糾錯(cuò)一維碼一旦發(fā)生污損將被拒讀而無(wú)法讀取信息,而二維碼不僅能防止污損導(dǎo)致的錯(cuò)誤,而且能自動(dòng)糾錯(cuò),即使二維碼發(fā)生部分損壞,只要損毀面積沒(méi)有超過(guò)50%,如標(biāo)簽出現(xiàn)穿孔、污損等引起局部破壞時(shí)仍可正確識(shí)讀信息。(3)譯碼識(shí)讀可靠性高據(jù)統(tǒng)計(jì),一維碼的譯碼錯(cuò)誤率約為百萬(wàn)分之二,但二維碼要低得多,其誤碼率一般不超過(guò)千萬(wàn)分之一。(4)印制條件要求不高,可被多種閱讀設(shè)備識(shí)讀,可加密二維碼制作的要求不高,普通打印設(shè)備就可進(jìn)行打印制作,通過(guò)傳真后復(fù)印也能使用;帶光柵的激光閱讀器、線性及面掃描的圖像式閱讀器均可對(duì)其識(shí)讀;另外,二維碼可進(jìn)行加密,在標(biāo)本的信息安全性上其具有很強(qiáng)的保密性。目前國(guó)外很多大型的標(biāo)本資源庫(kù)多采用二維碼,如前所述,在標(biāo)本庫(kù)規(guī)模較小的情況下,一維碼因其閱讀器較為簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)仍被部分建庫(kù)機(jī)構(gòu)使用。(二)編碼標(biāo)識(shí)的使用對(duì)于不同的建庫(kù)單位和不同種類的數(shù)據(jù)庫(kù),野生動(dòng)物標(biāo)本資源庫(kù)在建設(shè)過(guò)程中,其編碼方式并非完全一致,可以根據(jù)單位自身的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。針對(duì)本鑒定中心目前的狀況,筆者建議,形態(tài)學(xué)標(biāo)本庫(kù)可采用下面的編碼方式:建庫(kù)單位名稱縮寫(xiě)(本鑒定中心的縮寫(xiě)為SLJD)+年份+來(lái)源+動(dòng)物種屬+動(dòng)物產(chǎn)地+流水號(hào)。下面舉例說(shuō)明此編碼標(biāo)識(shí)規(guī)則的使用,如,2012年9月6日,南京海關(guān)將在機(jī)場(chǎng)查扣到一根來(lái)自非洲的象牙移送給森林公安司法鑒定中心進(jìn)行教學(xué)、科研使用,就可以將該象牙標(biāo)本標(biāo)識(shí)為“SLJD+2012.09.06+南京海關(guān)+象牙+非洲+XXXX”,這樣就將該標(biāo)本的相關(guān)信息表達(dá)了出來(lái)。目前針對(duì)本鑒定中心實(shí)際情況,上述的編碼標(biāo)識(shí)規(guī)則在一維碼和二維碼中均可使用,技術(shù)操作上應(yīng)沒(méi)有瓶頸。若采用一維條碼進(jìn)行標(biāo)識(shí),因一維碼本身所含信息量較少,標(biāo)識(shí)本身可只采用“年份+流水號(hào)”的形式,為了克服標(biāo)識(shí)本身蘊(yùn)含信息少的弊端,建議在標(biāo)本的數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)標(biāo)本的相關(guān)信息進(jìn)行詳細(xì)的描述。另外,因一維碼不能脫離標(biāo)本的數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)信息,在標(biāo)識(shí)的制作材料上盡量選擇優(yōu)質(zhì)的不易破損的材質(zhì),并且在已有破損跡象的標(biāo)識(shí)要由專門(mén)管理人員及時(shí)予以更換,確保信息的完整和有效性。在標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)中,隨著標(biāo)本數(shù)量的增加,二維碼的優(yōu)勢(shì)就會(huì)日漸突出,二維碼應(yīng)是以后標(biāo)本庫(kù)建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。三、生物多樣性類型以本鑒定中心目前建設(shè)的標(biāo)本庫(kù)為例,經(jīng)過(guò)近10年的建設(shè),其涵蓋的野生動(dòng)物種屬類型以及標(biāo)本個(gè)體數(shù)量仍有限。建設(shè)一個(gè)規(guī)范的標(biāo)本庫(kù)筆者認(rèn)為需要以下途徑。(一)所需資源的合作,實(shí)現(xiàn)標(biāo)本的互借或互通有效利用目前本鑒定中心標(biāo)本庫(kù)的素材來(lái)源主要有以下幾個(gè)途徑。1.贈(zèng)送、移交:在符合國(guó)家政策的前提下,在涉及野生動(dòng)物的案件結(jié)案后,通過(guò)與辦案的相關(guān)部門(mén),如:森林公安、海關(guān)、工商、法院等部門(mén)協(xié)商、溝通,經(jīng)由上述部門(mén)將涉案的野生動(dòng)物標(biāo)本贈(zèng)送或移交。2.租借、交換:中國(guó)目前野生動(dòng)物標(biāo)本主要集中在動(dòng)物園、野生動(dòng)物博物館或標(biāo)本館,另外,一些鑒定機(jī)構(gòu)也有一定的標(biāo)本儲(chǔ)存。鑒于此,在標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)與上述部門(mén)加強(qiáng)合作,通過(guò)標(biāo)本的互換或互借來(lái)互通有無(wú),借此解決標(biāo)本短缺的弊端。3.鑒定過(guò)程中收集:標(biāo)本除了常見(jiàn)的動(dòng)物形態(tài)學(xué)標(biāo)本外,還應(yīng)當(dāng)包括毛發(fā)微觀形態(tài)標(biāo)本庫(kù),以及各種相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù),如組織、器官、細(xì)胞學(xué)、蛋白質(zhì)及DNA等的標(biāo)本庫(kù),這些標(biāo)本庫(kù)均可以在司法鑒定的過(guò)程中進(jìn)行收集和完善。國(guó)家林業(yè)局森林公安司法鑒定中心作為國(guó)內(nèi)知名的野生動(dòng)物鑒定機(jī)構(gòu),每年都要承辦一定數(shù)量的野生動(dòng)物司法鑒定,鑒定過(guò)程中能接觸到相當(dāng)數(shù)量的動(dòng)物及制品,作為一個(gè)專業(yè)的鑒定機(jī)構(gòu),一定要充分利用這個(gè)機(jī)會(huì)進(jìn)行相關(guān)素材的收集。4.網(wǎng)絡(luò)共享:在數(shù)字化高度發(fā)達(dá)的今天,標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)也可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,在此基礎(chǔ)上,相關(guān)的機(jī)構(gòu)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)資料、信息的共享。這是加強(qiáng)標(biāo)本庫(kù)建設(shè)的一個(gè)重要途徑,這也是今后標(biāo)本庫(kù)建設(shè)的一個(gè)大趨勢(shì)。(二)形態(tài)標(biāo)本上二維碼的使用對(duì)于野生動(dòng)物標(biāo)本資源庫(kù),不能單純地理解為動(dòng)物的形態(tài)庫(kù),應(yīng)當(dāng)包括很多與動(dòng)物物種相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù),除了常見(jiàn)的形態(tài)庫(kù)外,還需要對(duì)組織、器官、蛋白質(zhì)及DNA等進(jìn)行建庫(kù),由此可見(jiàn),標(biāo)本庫(kù)從種類上就有好幾個(gè),總體標(biāo)本的數(shù)量就更加龐大,鑒于該情況以及二維碼本身的優(yōu)點(diǎn)等因素,筆者建議盡早使用二維碼對(duì)相關(guān)標(biāo)本庫(kù)的標(biāo)本進(jìn)行標(biāo)識(shí)。二維碼的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)已如前述:1.標(biāo)簽污損后不影響信息的完整性;2.信息容量大且占用面積小,可用于動(dòng)物毛發(fā)、組織標(biāo)本的批量保存;3.定位方便,可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理;4.二維碼容量大,可配合文字、圖像、聲音等進(jìn)行注釋,方便查找。除上述之外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn),就是二維碼還可以和具有攝像功能的手機(jī)配合進(jìn)行使用,比如形態(tài)標(biāo)本上的二維碼,管理人員只要通過(guò)手機(jī)攝像頭拍攝二維碼就可以獲得該標(biāo)本的詳細(xì)信息,這也是二維碼可以脫離標(biāo)本信息庫(kù)而獨(dú)立存在的具體體現(xiàn)。無(wú)論任何單位,標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)一般都要考慮場(chǎng)地的限制,如何利用有限的空間發(fā)揮出巨大的效能有很多可商榷之處,例如同一類型樣本的數(shù)量應(yīng)按照需要進(jìn)行取舍。在目前條件受限的情況下,要盡量做到全而精,避免空間的無(wú)效浪費(fèi);另外,在全而精的大前提下,要有一定數(shù)量的備份,確保意外發(fā)生后仍有可使用的樣本。標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,以國(guó)家林業(yè)局森林公安司法鑒定中心目前建設(shè)的標(biāo)本庫(kù)為例,經(jīng)過(guò)將近10年的建設(shè),其涵蓋的野生動(dòng)物種屬類型以及標(biāo)本個(gè)體數(shù)量仍較有限,標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)涉及很多領(lǐng)域的技術(shù)和規(guī)范,標(biāo)本庫(kù)中不同的種屬或類型的標(biāo)本,其儲(chǔ)存的空間環(huán)境與相應(yīng)的標(biāo)識(shí)方法應(yīng)有區(qū)別,必須分門(mén)別類進(jìn)行管理。由于野生動(dòng)物的種類繁多,標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)工程浩大,此處可以借鑒醫(yī)學(xué)標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),目前在醫(yī)學(xué)上標(biāo)本庫(kù)標(biāo)識(shí)上存在幾種類型,如一維碼標(biāo)識(shí)、二維碼標(biāo)識(shí)和無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)識(shí)。無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)識(shí)可以實(shí)現(xiàn)高效快速識(shí)別,與二維碼相結(jié)合可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位的功能,且能夠自動(dòng)準(zhǔn)確記錄