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交通堵塞是一个国家在城市化进程中都难以避免的通病。上个世纪60年代，法国曾提出“要使每个工人拥有一辆小汽车”，结果车辆剧增，巴黎市区的交通几乎全面瘫痪。同时期的美国首都华盛顿市中心的道路交通被形容为“比100年前的马车快不了多少”。今天的北京也是如此，每到上下班高峰时间，车摆长龙已是屡见不鲜。如何解决这个城市“痼疾”？人们为此伤透了脑筋，不过现在也许我们可以从秩序井然的蚂蚁社会中寻找一些灵感和启示。 蚂蚁军团沿“高速公路”突袭 在美洲中部的原始丛林里生活着一种食肉蚁，它们像凶悍的蒙古骑兵一样，是一支游牧军团，经常会对其它动物发动规模庞大的突袭，是热带雨林里令人不寒而栗的霸王。突袭时，它们总是成群结队地出动，疾风扫落叶式地进攻。如果一只60公斤重的豹子不幸落入它们的包围圈中，四分半钟内，这只豹子就被它们吃得只剩下一堆白骨。更可怕的是，在一次突袭过程中，食肉蚁可以在一天之内对超过1500平方米内的生物进行全面攻击，能捕获并且杀死多达30000个被捕食的目标。对周围的生物而言，这是毁灭性的灾难，一路上几乎一切避之不及的动物都要在其包围下丧生。 科学家发现，在突袭之中，食肉蚁军团最多时会有200万只战斗员在战场和巢穴之间的路上进进出出，而在它们的巢穴之外会形成三条像高速公路一样的小径，作为川流不息的运输线。运输线长100米、宽20米左右，前线的士兵不断地将战利品经过运输线运到总部，然后再经过运输线重返战场。这三条蚂蚁大道的繁忙程度绝对超过世界上任何一条公路，在人类社会，你能想像有几十万辆车同时行进在同一条公路上吗？人类不可以，但蚂蚁却可以做到，而且不会“堵车”，也不会“撞车”，一路畅通无阻。 在蚂蚁社会里，根本没有什么红绿灯和高架桥，那它们是怎样保证在繁忙的交通中不发生阻塞呢？ “谦让”——蚂蚁的交通指挥棒 法国两位研究动物行为学的科学家对中美洲食肉蚁进行了观察，并设计了一种计算机模型，利用该模型将大量即时观察到的数据输入计算机，从而将蚁群个体的运动轨迹模拟出来。他们采集数据的方式非常有趣，首先打印出一些极小的字母，贴在蚂蚁的背上，然后用符号跟踪软件进行追踪记录，再将这些采集到的数据输入计算机进行处理，从而模拟出蚂蚁的行进路线和“蚁流”的密度分布，之后将获得的计算机数据与巴拿马国家公园拍摄的蚂蚁军团真正的生活比较后发现，每一只蚂蚁都遵循着非常简单的规则——服从纪律，坚决同意和服从为大规模突袭行动制定的规则，并且无条件地严格遵守。 具体来说，蚂蚁在行动时会有一个特点，它会追踪前面蚂蚁走过的还散发着化学气息的路前进，当捕获食物后，它们又沿原路返回老巢。当愈来愈多的蚂蚁追寻着气味走在同一条路上时，就可能会造成交通问题，特别是已经捕获食物的蚂蚁返回时可能会遇到麻烦，因为这些身背重物的蚂蚁会受到对面急奔而来上战场的蚂蚁的冲击。不过不要紧，蚂蚁公民有着良好的“道德”，当遇到满载而归的同伴时，外出的蚂蚁就会飞快地躲开，避免交通事故发生。于是在“国道”两旁就会形成相隔不远的两条“省道”，当外出的蚂蚁碰到返回的同伴时，就暂时转移到“省道”上前进，等同伴通过后，再返回到“国道”上。不仅如此，蚂蚁会严格遵守这条简单之极的规矩，即使碰见空手而归的同伴也会谦让地躲避。小小的蚂蚁凭借着“谦让”和“集体观念”就这样解决了交通问题。 研究人员认为从蚁穴出发的三条路的数量不多也不少，是最经济也是最有效的运输路线，而蚂蚁这种协调相遇的机制，使得最优良的路线实现了功能的最优化，效率是最高的。 值得一提的是蚂蚁帝国还有一个奥秘，那就是它们拥有高效的通信手段，并以此自由地传递信息。在蚂蚁的头上长有两根“天线”，每根“天线”由11个节组成，可以同时发出11种不同波长的信号，蚂蚁们靠“天线”的相互摩擦，在数秒钟之内发出信号。当相遇时，它们会根据天线发出的信号进行交流，然后为同伴让路，这时的蚂蚁似乎成为了“谦谦君子”。而在人类社会中仅仅因为别人挡了他的路就停下车，互不相让，相互指责甚至破口大骂的人是否应该反省反省呢！ 科学家认为这种机制不仅存在于蚂蚁中，而且在白蚁和蜜蜂身上都有类似的发现，也许这种进化是昆虫适应自然的必然，它们必须在黎明时出发，而在落日前返回，因此必须加快行进的速度，长此以往就形成了这样的“交通管制法规”。 是否可以被人类借鉴？ 科学家乐观地认为，这项研究对人类的血管系统和植物的养分输送系统有帮助，因为人类和植物的这类树状系统和蚂蚁军团发动袭击形成的近乎于树状的结构有相似之处。 那蚂蚁解决交通方面的技术可以借鉴到人类的交通问题中来吗？悲观地看，在人类社会中应用是不太可能的。因为蚂蚁社会已经存在了8000万年，蚂蚁经过几千万年的繁衍生息，它们的行为模式已经非常适应其庞大的数量。在蚁巢内外，蚂蚁的群落是高度组织化的，它们可以不需高层的指示就能按部就班地做好份内的工作。它们所有的工作只有少数的化学讯息，整个系统就有了许多弹性；而我们人类仅有5000年的文明史，经过了数千年人口爆炸式增长和物质进步，但组织行为方式却没有得到同步改良，尤其是无法在精神上互相理解和忍让，无法做到对交通规则无条件地遵守，总会有一些人自作聪明地为了自己方便去违反规则，而制度一旦被破坏，破坏者就会蜂拥而至，最终人们会处于无秩序之下，并深受其害。从现有的人类社会发展程度来看，应用蚂蚁社会的交通规则只是一种理论上的可能。 尤其值得一提的是蚂蚁的“舍己为人”的精神。蚂蚁都是“利他主义”者，只要是集体利益的需要，它们可以献出自己的生命。蚂蚁对同类极其友善，且习惯把食物送给饥饿的伙伴吃。每一只蚂蚁体内都有一个附属胃，当它的同伴需要时，它可以把附属胃中储藏的食物献给对方，人类却无法在整体上达到这种朴素的境界，所以我们看到了小小的蚁类可以完美地解决交通问题，而人类却无法走出这个泥沼，也许蚂蚁带给我们的不只是科学上的联想和实践…… 本文源自大科技杂志文章 欢迎您关注大科技公众号：hdkj1997 |
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