Sunburst Sensors團隊今晚從XPRIZE基金會贏得了1500000美元，用於開發用於測量海洋酸化的最精確和最經濟實惠的感測器技術。Sunburst感測器以其經濟實惠和精確性贏得了這兩款大獎錢包，每款價值75萬美元。ANB感測器團隊獲得了第二名的可承受性獎，獲得了25萬美元，杜拉菲特團隊獲得了第二名的準確性獎，也獲得了25萬美元。

XPRIZE基金會旨在培養滿足人類有益需求的技術

Sunburst Sensors LLC是一家位於蒙大拿州的小型公司，生產用於海洋和淡水應用的感測器。他們的產品透過提取水樣，然後將其與純化染料混合而工作。然後，感測器將鐳射照射到混合物上，以確定水的pH值。這一過程被稱為分光光度法——透過測量物質吸收光的能力來確定其結構的一種方法。

Sunburst Sensors的執行長詹姆斯•貝克（James Beck）表示，這場雙贏完全出乎意料，他很高興能將資金投入到新技術的開發上。”我們是一家10人的公司，所以我們沒有很多這樣的團隊的資源所以我們可以做一些我們做不到的事情。”

XPRIZE基金會是一個非營利組織，希望透過公開競爭促進創新和技術發展。該組織旨在培養滿足人類有益需求的技術。

這些競賽將從包括谷歌（Google）和高通（Qualcomm）在內的支持者那裡獲得金錢獎勵，獎勵那些創造出符合各項競賽準則的最佳技術的人。Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE的任務是開發最精確和最經濟的技術，用於測量廣泛的海洋酸化——這一問題在21世紀已經大大增加。

詹姆斯·貝克是Sunburst Sensors，LLC.（XPRIZE基金會）的執行長

問題

該競賽於2013年啟動，旨在解決世界海洋pH值下降的問題。這種海洋酸化是每年向大氣中新增越來越多二氧化碳的副產品。大約四分之一的二氧化碳溶解到海洋中形成碳酸。這種碳酸的流入改變了海洋的化學性質，導致酸性水增多。

夏威夷的莫納洛亞天文臺估計，2015年初，全球二氧化碳濃度達到百萬分之400，這是有記錄以來的最高水平。這些含量越高，海洋的酸性就越強。科學家估計，自1800年以來，化石燃料燃燒和水泥**產生的二氧化碳排放量中，有48%已溶解到海洋中。在過去的3億年裡，海洋的pH值平均為8.2。今天的平均值徘徊在8.1左右，導致了0.1的pH值損失。這個小因素轉化為30%的海洋酸度增加。

也不僅僅是二氧化碳。另一種被稱為海岸酸化的現象也日益受到關註。當營養物質密集的汙染（如汙水或肥料）流入沿海水域，導致藻類大量繁殖時，就會發生這種情況。微生物會以這種藻類為食，同時吸收氧氣和釋放二氧化碳。這也會降低pH值。

一隻海蝴蝶（翼足類）的殼放在越來越酸性的海水中，45天慢慢溶解(大衛·利特施瓦格/國家地理學會）

當然，升高海洋的酸度會傷害海洋生物。許多動植物的外殼和骨骼都是由一種類似白堊的叫做碳酸鈣的化合物構成的，但是酸性的水能有效地分解這種重要的成分。”伍茲霍爾海洋研究所海洋化學和地球化學系主任斯科特·多尼在接受《邊緣》雜誌採訪時說：“從扇貝、蛤蜊到珊瑚，還有許多你從未聽說過的不同型別的浮游生物，應有盡有。”酸性環境使這些生物更難形成外殼。這仍然是可能的，但植物或動物必須投入更多的精力。”

由於貝殼的生產更為能源密集，年輕的貝類生長和生存的時間更為艱難。這一趨勢正在導致海洋動植物的廣泛死亡，危及嚴重依賴這些生物作為食物來源的沿海社群。酸化的影響也破壞了從事海鮮業的4.7億多人的生計，因為海鮮業的魚類和其他海洋生物產量開始下降。”多尼說：“在俄勒岡州和華盛頓州的西海岸，牡蠣孵化場的生意，他們看到他們的股票基本上崩潰了。”水太酸了，他們把它帶進了孵化場。”

測試XPRIZE團隊的感測器（XPRIZE基金會）

更好的溫度計

像環境保護署這樣的監管機構正致力於透過對化石燃料和汽車行業（二氧化碳的主要生產商）制定新的標準來減少碳排放。但海洋社群和企業仍需要確定其所在區域的海洋酸性到底有多強。解決這個問題的傳統方法既費勁又費時：你必須出海，採集小樣本，然後送到實驗室進行處理。據多尼說，這在提供大範圍測量方面既昂貴又無效。目前的方法也大多是分析海洋錶面的水，使深海pH值無法測量。

世界的海洋病了，我們沒有一個很好的溫度計

換句話說，世界上的海洋病了，我們沒有一個很好的溫度計。這使得我們很難知道哪些水域受到的影響最大。”“沒有測量，我們就有點盲目，”多尼說管理一些你無法衡量的東西是非常困難的。”

引起了XPRIZE基金會的興趣。Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE的高階主管Paul Bunje說，該組織認為迫切需要能夠實時測量海洋pH值的廉價技術“pH值的微小變化就意味著生與死的區別，”Bunje說如果你的血液pH值變化那麼大，那就是生與死的區別。”

Bunje說，這次比賽的目的是利用新興的感測器技術，無需大量的實驗室分析就能提供準確的結果。許多提交的感測器使用現有的pH測量技術，例如測量水的電勢或化學成分。但這些感測器需要融入到設計中，以便在海上使用，併在深海中生存。

這家非營利組織還希望促進生產不僅是精確的感測器，而且是可以更便宜地購買的感測器。”目前的技術成本可能高達15000美元，所以這是一大筆錢。“如果你要去深海，那就不是你要買的裝置，”邦傑說可承受性錢包的門檻成本為1000美元；這很低。在那裡，我們給了相當多的分數，低於這個水平的價格越便宜。”

五支決賽隊伍（XPRIZE基金會）

一年半後，XPRIZE基金會將24支隊伍精簡為來自四個不同國家的五支決賽隊伍。入圍者必須忍受現實世界的各種測試階段，包括在沿海水域測試他們的感測器，以及令人生畏的最後階段：深海試驗。今年5月，五支隊伍都登上了美國海軍研究船“基洛莫阿納”號，並駛離夏威夷瓦胡島海岸。在那裡，這些感測器被淹沒在1.87英里的深度，以觀察它們是否能承受300個大氣壓，並仍能提供準確的結果。

雖然Sunburst Sensor獲得了兩項大獎，但Bunje說，真正的贏家是那些參與海洋社群的人。現在，一個曾經稀薄的技術領域有各種各樣的感測器技術可供海洋生物學家、海洋學家和其他人利用。

“我們正在證明，有更多的獨創性，希望應用到這些問題上，”邦傑說創造更好的裝置有真正的價值，也有市場。水族館和小型科學中心一直在不斷地給我們打電話，問我們，‘這些技術什麼時候能準備好？’