一、研究背景

　　随着全球气候变化加速，对于生物学家来说未来几十年最迫切的任务之一是研发对生物响应的准确预测，以此来指导有效保护生物多样性。生物学中的预测模型使得科学家可以保护物种和生态系统以应对例如气候变化扰动产生的变化。然而目前的预测模型并没有包含重要的生物机制，例如人口、扩散、进化和物种的相互作用等。这些生物机制在调节过去和现在的气候变化响应中已经显示出了重要作用。然而，目前模型的预测并不足够准确。尽管涉及相当多的复杂因素，生物学家们正迅速对提高预测准确性的关键生物过程展开研究。研发这些现实模型时面临的最大障碍是所需的复杂数据几乎总是缺失。这份研究报告提供了弥补模式复杂性和信息之间逐渐扩大的鸿沟的方法，从而预测和阻止气候变化对地球上生物造成的绝大部分破坏。

二、研究进展 

　　在实证和理论的基础上，这项研究确定了当前预测模型中缺失的生物学机制，包括生理学，人口学、生活史和物候学，物种间的相互作用，潜在的进化和种群分化，传播定居和种类动态以及对环境变化的响应，这六类是常见的影响响应气候变化的机制。研究者优先考虑的是可以应用于每个机制的信息，并且建议以此替代那些缺失的或难以收集的数据。研究报告显示，即使是当前研究较为成熟的物种，也经常缺乏使模型更加接近现实所需的关键信息。因此，数据的限制可能会贯穿于整个提高现实模型准确性的过程中。收集整个世界上百万物种的此类详细信息是一个巨大的挑战，因此这个研究的亮点是最大程度的提高了预测的准确性。而对于未研究的物种则通过分散数据进行更普遍的推论。具有高气候敏感性和生态影响不相称性的目标物种，可以产生对于未来生态系统变化的重要结论。适应模式方案提供了一个实现重要数据同时提高预测准确性的手段。

三、研究前景 

　　通过对基本生物信息的战略性收集，可以得到广泛适用的结论，也使研究者可以参与帮助物种应对气候变化和其他人类导致的干扰。通过提高准确性和明确不确定关系，科学家可以在气候变化的背景下，提供保护生物多样性的改进措施，同时明确不确定性为决策者和土地管理者提供更加明智的决策。为此，需要全球范围内统筹力量来填补数据空白，为解决不断增长的以气候为燃料的生物多样性危机带来了效率、覆盖率和准确性的巨大优势。研究报告也提到，生物学家们可以借鉴政府间气候变化专门委员会（IPCC）发展、协调气候变化预测和整合气候变化预防措施的经验教训。通过加入重要的机制和测试预测，气候和天气的保护措施已经极大地提高了全球气象站的数据水平。研究认为，在生物学领域可以进行同样的尝试。生物学家们需要学习适应气象方法来预测生物多样性应对气候变化的响应，以提高应对未来变化的能力，为全球生物多样性和人类福祉提供服务。

四、全球协作 

　　研究报告在全球协作部分提到，全球协作在整个阶段都十分重要，包括：明确预期目标，研发优化模型，整合现有数据（从而确定添加哪些可能会提高预测水平的数据），收集新数据，监测生物多样性变化以及处理和维护数据。研究指出，研究人员和决策者首先要对自然自身的预期达成一致，包括预测的准确性、覆盖范围和时间尺度。在处理特征数据、标准化术语（例如扩散与迁移）、监测气候响应方面，十分有必要成立一个全球性的信息交换机构。这个机构有助于与当地专家组成区域工作组。区域工作组可以利用现有数据和长期监测点定义本区域有代表性的生态系统和气候、环境变率。由工作组挑选代表广泛区域特征多样性的物种，并利用可获得的数据建立原始模型来预估参数的敏感性。为了应对一些物种即将灭绝的威胁，区域工作组也需要以国际自然保护协会“保护自然红名单”上的濒危物种为典型来描述气候变化对濒危物种的威胁。 进而，工作组需要通过有针对性的基金机会和公民科学来制定计划以改进参数的敏感性。研究指出，收集的生物信息必须是可获取的、经过质检和标准化的且收录于数据库中（如生物特征库的百科全书和全球生物多样性信息设施）的信息。

　　在全球协作部分，研究报告提出了借鉴学习IPCC的经验的方法。IPCC如何发展气候变化预测，为生物多样性预测实现相当的进步提供了模板。研究报告指出IPCC的生物多样性模拟、政府间生物多样性和生态系统服务平台可以为此提供协调这方面的帮助。工作组已经在地球观测系统-生物多样性观测网络方面发展了一系列监测生物多样性的重要生物多样性变量（EBVs），但是两个收集方案有不同的目标。EBVs监测在生物多样性和提供初始化和测试机械性预测方面有所变化。机械性模型目前也需要参数化控制关键过程，通常需要人为设置比目前检测项目要求更详细的观测或实验。

五、研究结论 

　　研究结论提到，在1975年，气候学家承认他们无法准确预测气候，并列出了达成这一目标所面临的巨大挑战。尽管面临这些挑战，他们还是提出了一个雄心勃勃的长期研究计划，旨在了解气候变化的关键机制，并收集缺失信息的关键部分。这个计划最终带来了天气和气候变化预测的改进，当今社会都受益于此。研究者相信生物学可以也必须做同样的事情。研究报告倡导一个全新的全球性聚焦点，专注于预测未来生物多样性的自然历史信息。通过努力可以提高理解、预测的能力，可以防止生物多样性的丢失以及由于气候变化和其它干扰对生态系统造成的破坏。最终，了解自然界如何运行将为长期的可持续发展和人类福祉带来无尽的益处。