内特·斯文森(内特·斯文森)在威斯康辛州的森林里大踏步地走着，同时还带着一根巨大的杆子剪刀，博士后研究员瓦妮莎·卢比奥(凡妮莎卢比奥)通常会跟着他身后拖着的40英尺长的绳子走.
当他们到达指定的地点, 斯文森把剪刀伸到30英尺高的地方，拉绳子，从一棵大树的树冠上剪下一根枝叶繁茂的小树枝, 标记的树. 树枝穿过斑驳的阳光飘下来，落在他手里.
如果没有蚊子，这将是一个雄伟的景象. 成千上万只，聚集在所有闻起来像热血的地方.
斯文森在每个地块上从九棵样本树上剪下树枝，树叶反射的光线可以在太空图像中显示出来. 卢比奥从每根树枝上选择一片叶子, 把它折叠到一个标记的试管里, 然后把它扔进一个液态氮的金属罐里.
这种快速冷冻可以保存RNA，否则RNA会迅速降解. 后来在他的校园实验室里, 斯文森可以研究叶片的基因表达, 在夏末干旱的压力下，哪些会发生变化.
在电竞赌博平台环境研究中心(电竞赌博平台 Environmental Research Center)的实验室里，从同一根树枝上取下另一片叶子。UNDERC)，位于威斯康星州和密歇根州上半岛交界处的兰德O 'Lakes附近. 卢比奥和斯文森用野外光谱仪照射叶子，通过计算机读取其光谱反射率，揭示其化学和结构成分, 哪些同样因干旱压力而改变.
这是一个艰苦的过程，将在6月和8月在UNDERC的数百棵被标记的树上重复进行. 对于太高的树，学生们用空气炮在树枝上打一根线. 其目标是将国际空间站上单个像素的观测结果与地面上的实际测量结果相匹配.
“我们正在做的是在这些已知像素内对树木进行采样, 测量它们的基因表达和光谱反射率,“解释 Swenson生物科学教授兼UNDERC主任. “我们正在地面上做这件事，并试图将其与空间站的探测相匹配，并测试我们做得有多好.”
最终的游戏是解开一个人 NASA 像素从空间到地面的各个部分约30 × 30米, 哪一种技术能使监测大片森林的干旱信号成为可能. 与手工测量一块土地上的每棵树相比, 由此产生的模型将标志着预测森林健康和潜在野火的重大飞跃.
不用面对口渴的蚊子.
“这样做的好处是，我不用在树冠上用一个小仪器测量单叶的化学和结构含量,” he said, “现在你可以用飞机或卫星飞越整片土地，就像这样, 预测森林中每一个小像素的化学和结构含量. 这是一场相当大的革命.”
整合新兴科学
斯文森在明尼苏达州类似的森林里露营长大，上大学时他惊讶地发现自己“可以找到一份整天看着树木的工作”.”
2020年大流行开始时，他是马里兰大学的一名森林生态学家. 多年来，他一直在研究东部森林树叶中的基因表达, 注意到在5月至6月的生长季节，当它们对充足的融雪和雨水感到满意时，叶子基因会做什么. 这种情况在7月和8月发生了变化，那时气温较高，雨水较少, 树叶的颜色和反射率会对干旱做出反应.
“Our lab 是世界上为数不多的研究自然森林中许多物种的基因如何表达的人之一吗, 而不仅仅是一个物种,” he said. “我们开发了方法和分析来比较不同物种和时间的基因表达.”
在大流行限制下, 他阅读了有关从飞机或太空获取光谱图像的遥感器新进展的科学论文. 光谱图像通过分析波长范围来揭示化学和结构组成以及图像中的空间信息，从而收集可见光谱以外的信息.
他意识到有机会将这一新兴领域与他的实地基因研究结合起来. 他向美国宇航局提出了一项拨款，将他们的光谱图像与他的基因组研究相匹配，以预测森林健康. 这是一个革命性但未经检验的想法.
差不多在同一时间, 一组日本研究人员发表了一项关于稻田光谱特征的研究. 无人机飞行测量光谱特征，以观察单个水稻植物基因如何对稻田中的磷做出反应, 证明光谱图像可以在景观尺度上使用这种方法.
“我们现在将取得的巨大飞跃是，我们将在混合树种中观察20个左右的物种，而不是在单一基因的单一栽培中观察一个物种,斯文森说. “大概在20岁左右,000 to 40,在任何给定的时间，在一片叶子上都有000个基因在表达自己.”
他承认，该项目意味着利用植物基因组和光谱成像进行大数据分析. 美国宇航局很感兴趣，但在一家领先的DNA测序平台公司之后才决定资助这个项目, Illumina, 介入帮助支持这项研究. 该项目将运行三年，资金刚刚超过100万美元.
In 2019, 斯文森看到UNDERC的工作机会就在他成长的森林里，他知道电竞赌博平台的设施和学生提供了世界一流的机会. 这处占地7500英亩、拥有30个湖泊的房产是独一无二的. 他在第一堂课的前一天到达了他将要指导的地方.
我很惊讶, 当你开车穿过大门，一直开一英里多, 然后你看到实验室——这所大学有这样的设施真是令人难以置信,” he said.
他还知道，UNDERC是几个数据重叠的大型研究的一部分. 自2008年以来，通过与 国家生态观测站网络在美国，每五年有三架飞机飞过这片土地，拍摄光谱图像. UNDERC也是史密森学会的一部分 ForestGEO 全球长期森林监测项目, 近80个研究小组使用标准化的标记方法, measuring, 识别树种.
In June, 斯文森和卢比奥从UNDERC的15个随机地块中的9棵树中收集样本, 以及向南一小时车程的契卡梅贡-尼科莱国家森林的另外15块土地. 这一过程将在8月和明年再次重复，以提高科学准确性.
“我们试着一天拍5个情节, 所以大约需要三天的时间来完成,卢比奥说。, 她来自哥伦比亚，今年5月在电竞赌博平台完成了博士学位. “从事这个项目对我的未来很有帮助，因为我正在学习生态学的新技术.”
兰德O 'Lakes的宝石
斯文森说，这个团队、设备和UNDERC以前的工作使这项研究成为可能. 但它实际上是从校园加尔文生命科学中心的对照实验开始的. 在温室里, 斯文森把树分成两组, 一组是对照组，另一组被剥夺了水来制造压力.
“我们在温室中测量并从太空图像中预测的结果是否有用?斯文森说. “除非你走出去测量，否则你不会得到答案. 我们现在就在做.”
正在进行的ForestGEO工作已经标记了大约40个,000棵树在UNDERC, 任何直径超过一英寸的树. 猎人冈萨雷斯, 来自伊利诺斯州南部的大三学生, 去年和今年夏天的一部分努力是在做一个独立的研究项目吗.
他和另一个学生穿着特殊的夹克，戴着蚊帐，花了一天的时间检查树木的核心是否有心脏腐烂. 在树干周围围成一圈，他们敲打着用电线连接的传感器尖刺 声波层析x射线摄影机. 用木槌连续击打每一个钉子, 层析成像仪产生的图像类似于躯干内部的核磁共振成像.
“我可能会在一段时间内完成20棵树, 有收获的一天,冈萨雷斯说。, 第一代学生对河流的热情转变为对树木的研究. “我已经习惯蚊子了.”
虽然这项工作与斯文森的研究没有特别的联系, 它将通过显示光谱图像中的树木是否患有疾病来提供重叠数据.
斯文森还在UNDERC为大约30名本科生教授为期10周的森林生态学课程, 一半来自电竞赌博平台，一半来自其他学校. 其他单位包括水生、脊椎动物和昆虫生态学.
在长达一小时的上午课上, 斯文森教学生们如何利用森林构图来学习它的历史. 不同的物种有不同的生存策略, 一些树跑到树冠顶部寻求光照，而其他更持久的树则在林下等待时机. Afterward, 学生们到森林里去，从雪松或白蜡树中辨别枫树或椴木, 然后用一个叫 iNaturalist.
迈克尔父, 来自波士顿地区的大二学生, 解释了如何在弗吉尼亚找到奥斯特利亚, 一种铁木树，有两片大叶子和一片小叶子.
“我们将拿这个样本，在一个设备上测量它的荧光，并把它放在一个图表上，看看它是如何生长的,家长说. “荧光是基于生长速度的，所以我们可以看到它是否做得足够好，可以存活下来.”
而夏季的UNDERC则是环境科学研究的温床, 这处房产在电竞赌博平台的传说中也占有重要地位. Rev. 西奥多·赫斯伯格，C.S.C., 前大学校长, 喜欢在湖边钓鱼，有时遇到棘手的问题需要集中精力和隐居时，就会在那里召开会议.
1959年7月，赫斯伯格神父召集了平分的教会成员 U.S. 公民权利委员会 并设法就12项建议达成协议，这些建议成为1964年《电竞赌博平台》的基础. 德怀特·艾森豪威尔总统, 对他们的一致感到震惊, 据说他告诉赫斯伯格神父, “我们必须让更多的渔民接受委托，并在兰德O'Lakes撰写更多报告, Wisconsin.”
In 1967, 赫斯伯格神父召集天主教教育工作者在那里讨论天主教大学与天主教会的关系. 目前仍有争议的促进知识自由和自主的结果通常被称为 兰德O 'Lakes声明(PDF).
Professor 乔治克雷格他是昆虫学家和病媒生物学家，从1976年开始带学生来这里. Since then, 51年伯纳德·"杰瑞"·汉克的家人, 他是克雷格的恩人和朋友, 进行了广泛的改进和捐赠, 包括一笔基金，用来支付在那里做研究和学习的学生.
Now, UNDERC的研究可以帮助生态学家监测森林健康状况，并显示哪些条件需要缓解以防止野火.
“我们应该能够有一些东西，林业局和其他物业管理人员可以看到并说, “我们从分子和反射信息中得知，这些地方的光照特别干旱,’”斯文森说. “我们不知道的是，一旦我们掌握了这片森林的信息，我们能把它扩大到多远. 我们只是还不知道.”
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