Sunburst Sensors团队今晚从XPRIZE基金会赢得了1500000美元，用于开发用于测量海洋酸化的最精确和最经济实惠的传感器技术。Sunburst传感器以其经济实惠和精确性赢得了这两款大奖钱包，每款价值75万美元。ANB传感器团队获得了第二名的可承受性奖，获得了25万美元，杜拉菲特团队获得了第二名的准确性奖，也获得了25万美元。

XPRIZE基金会旨在培养满足人类有益需求的技术

Sunburst Sensors LLC是一家位于蒙大拿州的小型公司，生产用于海洋和淡水应用的传感器。他们的产品通过提取水样，然后将其与纯化染料混合而工作。然后，传感器将激光照射到混合物上，以确定水的pH值。这一过程被称为分光光度法——通过测量物质吸收光的能力来确定其结构的一种方法。

Sunburst Sensors的首席执行官詹姆斯•贝克（James Beck）表示，这场双赢完全出乎意料，他很高兴能将资金投入到新技术的开发上。”我们是一家10人的公司，所以我们没有很多这样的团队的资源所以我们可以做一些我们做不到的事情。”

XPRIZE基金会是一个非营利组织，希望通过公开竞争促进创新和技术发展。该组织旨在培养满足人类有益需求的技术。

这些竞赛将从包括谷歌（Google）和高通（Qualcomm）在内的支持者那里获得金钱奖励，奖励那些创造出符合各项竞赛准则的最佳技术的人。Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE的任务是开发最精确和最经济的技术，用于测量广泛的海洋酸化——这一问题在21世纪已经大大增加。

詹姆斯·贝克是Sunburst Sensors，LLC.（XPRIZE基金会）的首席执行官

问题

该竞赛于2013年启动，旨在解决世界海洋pH值下降的问题。这种海洋酸化是每年向大气中添加越来越多二氧化碳的副产品。大约四分之一的二氧化碳溶解到海洋中形成碳酸。这种碳酸的流入改变了海洋的化学性质，导致酸性水增多。

夏威夷的莫纳洛亚天文台估计，2015年初，全球二氧化碳浓度达到百万分之400，这是有记录以来的最高水平。这些含量越高，海洋的酸性就越强。科学家估计，自1800年以来，化石燃料燃烧和水泥**产生的二氧化碳排放量中，有48%已溶解到海洋中。在过去的3亿年里，海洋的pH值平均为8.2。今天的平均值徘徊在8.1左右，导致了0.1的pH值损失。这个小因素转化为30%的海洋酸度增加。

也不仅仅是二氧化碳。另一种被称为海岸酸化的现象也日益受到关注。当营养物质密集的污染（如污水或肥料）流入沿海水域，导致藻类大量繁殖时，就会发生这种情况。微生物会以这种藻类为食，同时吸收氧气和释放二氧化碳。这也会降低pH值。

一只海蝴蝶（翼足类）的壳放在越来越酸性的海水中，45天慢慢溶解(大卫·利特施瓦格/国家地理学会）

当然，升高海洋的酸度会伤害海洋生物。许多动植物的外壳和骨骼都是由一种类似白垩的叫做碳酸钙的化合物构成的，但是酸性的水能有效地分解这种重要的成分。”伍兹霍尔海洋研究所海洋化学和地球化学系主任斯科特·多尼在接受《边缘》杂志采访时说：“从扇贝、蛤蜊到珊瑚，还有许多你从未听说过的不同类型的浮游生物，应有尽有。”酸性环境使这些生物更难形成外壳。这仍然是可能的，但植物或动物必须投入更多的精力。”

由于贝壳的生产更为能源密集，年轻的贝类生长和生存的时间更为艰难。这一趋势正在导致海洋动植物的广泛死亡，危及严重依赖这些生物作为食物来源的沿海社区。酸化的影响也破坏了从事海鲜业的4.7亿多人的生计，因为海鲜业的鱼类和其他海洋生物产量开始下降。”多尼说：“在俄勒冈州和华盛顿州的西海岸，牡蛎孵化场的生意，他们看到他们的股票基本上崩溃了。”水太酸了，他们把它带进了孵化场。”

测试XPRIZE团队的传感器（XPRIZE基金会）

更好的温度计

像环境保护署这样的监管机构正致力于通过对化石燃料和汽车行业（二氧化碳的主要生产商）制定新的标准来减少碳排放。但海洋社区和企业仍需要确定其所在区域的海洋酸性到底有多强。解决这个问题的传统方法既费劲又费时：你必须出海，采集小样本，然后送到实验室进行处理。据多尼说，这在提供大范围测量方面既昂贵又无效。目前的方法也大多是分析海洋表面的水，使深海pH值无法测量。

世界的海洋病了，我们没有一个很好的温度计

换句话说，世界上的海洋病了，我们没有一个很好的温度计。这使得我们很难知道哪些水域受到的影响最大。”“没有测量，我们就有点盲目，”多尼说管理一些你无法衡量的东西是非常困难的。”

引起了XPRIZE基金会的兴趣。Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE的高级主管Paul Bunje说，该组织认为迫切需要能够实时测量海洋pH值的廉价技术“pH值的微小变化就意味着生与死的区别，”Bunje说如果你的血液pH值变化那么大，那就是生与死的区别。”

Bunje说，这次比赛的目的是利用新兴的传感器技术，无需大量的实验室分析就能提供准确的结果。许多提交的传感器使用现有的pH测量技术，例如测量水的电势或化学成分。但这些传感器需要融入到设计中，以便在海上使用，并在深海中生存。

这家非营利组织还希望促进生产不仅是精确的传感器，而且是可以更便宜地购买的传感器。”目前的技术成本可能高达15000美元，所以这是一大笔钱。“如果你要去深海，那就不是你要买的设备，”邦杰说可承受性钱包的门槛成本为1000美元；这很低。在那里，我们给了相当多的分数，低于这个水平的价格越便宜。”

五支决赛队伍（XPRIZE基金会）

一年半后，XPRIZE基金会将24支队伍精简为来自四个不同国家的五支决赛队伍。入围者必须忍受现实世界的各种测试阶段，包括在沿海水域测试他们的传感器，以及令人生畏的最后阶段：深海试验。今年5月，五支队伍都登上了美国海军研究船“基洛莫阿纳”号，并驶离夏威夷瓦胡岛海岸。在那里，这些传感器被淹没在1.87英里的深度，以观察它们是否能承受300个大气压，并仍能提供准确的结果。

虽然Sunburst Sensor获得了两项大奖，但Bunje说，真正的赢家是那些参与海洋社区的人。现在，一个曾经稀薄的技术领域有各种各样的传感器技术可供海洋生物学家、海洋学家和其他人利用。

“我们正在证明，有更多的独创性，希望应用到这些问题上，”邦杰说创造更好的设备有真正的价值，也有市场。水族馆和小型科学中心一直在不断地给我们打电话，问我们，‘这些技术什么时候能准备好？’