◎冉浩

螞蟻在昆蟲當(dāng)中是進(jìn)化得比較成功的生物。它們從距今一億多年前到現(xiàn)在為止，已經(jīng)有了超過一萬兩千個物種。它們分布在我們這個星球上除了南極洲以外所有的大陸上。它們占到了動物總量的10%，總重量和我們?nèi)祟惔篌w相當(dāng)。在這一億多年的進(jìn)化當(dāng)中，形成了它自己的生存策略。它們?nèi)︷B(yǎng)蚜蟲、粉蚧，獲取它們的排泄物，里面有一點糖，有一點氨基酸，嘗起來是甜的，所以我們蟻學(xué)家委婉地稱之為蜜露。它們采集樹葉，在南美的切葉蟻，一窩切葉蟻的食量相當(dāng)于一頭牛，甚至人們說它是南美洲非常重要的食草動物。它們用這些葉子去培養(yǎng)真菌收獲蘑菇，擁有它們自己的農(nóng)業(yè)。這樣的一窩切葉蟻，巢穴當(dāng)中可以有八百萬個個體。它們在地下構(gòu)筑了龐大的王國，同樣可以占領(lǐng)樹冠層。黃猄蟻在亞歐非大陸，熱帶、亞熱帶地區(qū)，把葉子聚合在一起，用幼蟲吐的絲把葉子黏起來，在樹冠上形成一個一個的葉巢，成為樹冠層的王者。

螞蟻的成功使它們桀驁不馴，敢于攻擊進(jìn)犯比它們大得多的生物，比如說我。我在野外的時候，主要的事情就是找螞蟻，但不是所有的時候都能看到螞蟻，有的時候我只能看到螞蟻窩。所以，我要怎么做呢？方案A，我找到那個窩以后，趴下去，向那個窩里邊吹上一口氣，人類的氣息驚擾了螞蟻，它們說發(fā)生了什么事情呢？然后就出來了。但前提條件是，你必須要認(rèn)識螞蟻的洞口。因為你可能吹到的是一個蜂窩，這種情況下，當(dāng)你看到第一只蜂飛出來的時候，你要迅速撤離。如果那個時候，螞蟻還不出來怎么做呢？我們可以用一根狗尾草，把狗尾草抽出來，把它的莖伸到螞蟻的窩里邊去攪一攪。然后螞蟻就會憤怒，這一窩大頭蟻有幾十只，它們列著隊向我沖來，準(zhǔn)備要懲罰我。然后我把它們?nèi)孔サ狡孔永镒龀闪藰?biāo)本。是什么給了螞蟻這樣的勇氣去挑戰(zhàn)一個對它們來講，大得夸張的未知生物呢？因為它們有集體。

在一個螞蟻巢穴里面可能有很多類型的工蟻，有生殖的雌蟻、雄蟻，還有蟻后。這樣的一個巢穴組織在一起，它們能做很多事情。它們能做什么樣的事情？比方，如果把螞蟻放大到人的尺度上的話，相當(dāng)于我們在地下構(gòu)筑了一個深達(dá)三四百米的地下要塞。在我們的腳下，到處都是這樣的地下要塞。當(dāng)然我要特別強(qiáng)調(diào)一下的，這跟千里之堤，潰于蟻穴是沒有關(guān)系的。因為造成堤壩崩潰的，不是螞蟻而是白蟻，白蟻并不是螞蟻，它們比螞蟻古老，同樣有土棲的種類。前不久，引以自豪的宗門，昆蟲綱的等翅目被撤銷了，它們變成了蟑螂。它們是社會性的蟑螂，而螞蟻的祖先是蜂類，它們是社會性的蜂類。但是現(xiàn)在擺在我們面前的一個問題是什么呢？這樣的一個巢穴，螞蟻怎么從宏觀上去把握它去形成這樣的一個體系。即使是螞蟻當(dāng)中最強(qiáng)大的、體形最大的，也許是最聰明的蟻后，它的大腦也不會比一個鹽粒更大。那在這種情況下，我們把它進(jìn)行了建模。我們發(fā)現(xiàn)，整個蟻巢實際上是由一個一個的單元構(gòu)成的，水平的巢室和垂直的通道。當(dāng)螞蟻覺得它需要一個新的房間的時候，它只需要再去建造一個這樣的模塊。它并不知道這個巢穴現(xiàn)在是什么樣子的，螞蟻通過個體的行為就形成了一個復(fù)雜的洞穴體系。

這個東西我們今天稱之為自組織。

個體的行為最終導(dǎo)致群體的行為形成群體的特征，這樣的例子很多。比如說美收獲蟻，這種螞蟻和其他的螞蟻一樣，它們要面臨一個非常重要的問題，就是生存。螞蟻要外出覓食，外出覓食本身是消耗能量的，那么它只有獲得足夠的回報，那它這一趟才沒有白走。如果它外出覓食得到的食物，不能夠補(bǔ)償它外出的消耗，那它就不如在窩里邊待著。對于群體來講也是這樣，如果它派出了很多工蟻去尋找食物，然后所有的工蟻空手而歸，那它花了很多的能量，但卻又得不到補(bǔ)償，整個群體就要挨餓，甚至最后要滅絕。那在這種情況下，我們觀察美收獲蟻的話，就發(fā)現(xiàn)這種事情從來沒有出現(xiàn)過。它們似乎能夠感知到外界食物資源的多少。當(dāng)外邊的食物資源多的時候，我們看到了很多工蟻外出，當(dāng)外邊的食物資源少的時候，我們看到外出的工蟻很少。螞蟻遵循了一個什么樣的策略呢？它們認(rèn)為工蟻外出覓食的時候，必須要有了回報獲得了食物才會回來。在洞口等待著是否需要出發(fā)的螞蟻，就要統(tǒng)計返回螞蟻的頻率。如果返回工蟻的數(shù)量很多，就說明外邊的食物資源很多，就該出發(fā)了。如果反過來，等不到歸來的同伴，就說明外邊的食物資源很有限，就還待在洞里邊。這樣的一種策略，是不是跟我們的人力組織或者資源的調(diào)配有一定的相似呢？能否作為我們的一種借鑒呢。

另一個策略是覓食。行軍蟻是游獵性的螞蟻。巢穴可以很大，上百萬只的螞蟻形成一條蟻路搜索食物。這條蟻路始終遵循著一個非常簡單的原則，主干分成兩個支脈，每個支脈又分出兩個支脈，所有的支脈都在一根主干分成兩個支脈。最后是一個鋪張開的搜索的陣形，所有的螞蟻只是遵循了一個二分的法則。

另一種螞蟻，阿根廷蟻，它的覓食策略又有區(qū)別。這個群體似乎能夠感知到空間的大小，能夠感知到這個地方有多大。當(dāng)空間很大的時候，我們看到螞蟻都在很簡要地進(jìn)行搜索。當(dāng)這個空間很小的時候，我們看到螞蟻的搜索是非常細(xì)致的。這個時候螞蟻又遵循了一個什么樣的策略呢？螞蟻仍然在統(tǒng)計同伴的頻率。當(dāng)和它接觸的同伴的頻率比較少的時候，那可能就意味著這個地方很大，于是它們選擇直線前進(jìn)。這樣的話可以盡可能地探索更大的面積。當(dāng)它遇到的同伴的數(shù)量比較多的時候，說明這個地方可能很狹小，空間有限。這個時候它們更傾向于走折線，這樣細(xì)致地搜索。這個群體就像一個有智慧的能夠感知環(huán)境的個體一樣，它知道這個面積有多大。實際上整個群體并不知道，它們只是通過了一個簡單的策略形成了一個宏觀效益。

螞蟻的覓食策略是不是可以用到我們現(xiàn)在的數(shù)據(jù)的處理或者是路線的尋找上面？實際上有現(xiàn)在的這樣科學(xué)就是用一些子程序去模擬螞蟻，然后讓它們?nèi)プ詣由勺顑?yōu)的解決辦法，這種算法我們稱之為蟻群算法。每一種螞蟻可能都有比較獨特的搜索方式，我們蟻學(xué)家要做的就是尋找這些搜索的方式，找到這些算法，然后為未來的程序開發(fā)尋找素材。

頻率在很多地方仍有應(yīng)用，比如說戰(zhàn)爭。我最喜歡的就是看螞蟻打架。在我們這個地方，有一種螞蟻叫作鋪道蟻，體形很小，大概三個毫米，顏色是黑色的。夏天的時候，我們經(jīng)常會看到在路邊草叢中這樣黑壓壓的螞蟻在戰(zhàn)斗，一層一層的。如果你想看到它，卻沒有發(fā)現(xiàn)這樣的戰(zhàn)斗場面的話，我們可以制造。方案A，你可以用一塊糖，或者一個比較大的食物，實驗成功的前提條件是這個食物不能太小，否則會被螞蟻搬走。然后找到兩個巢穴，巢穴A和巢穴B，你把這塊糖放在一個小鏟上邊，放到巢穴A的洞口。于是，巢穴A就有工蟻出來覓食，當(dāng)里邊的螞蟻有一定數(shù)量的時候，就把這個鏟子挪到巢穴B的門口。這種情況下，巢穴B的螞蟻又會出來，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)有異族，它們就要戰(zhàn)斗。接下來我們再把這個小鏟挪回到巢穴A的門口。這樣的話，我們可以把這個戰(zhàn)爭的規(guī)模擴(kuò)大，同時可以觀察這個戰(zhàn)斗的場面變化。當(dāng)雙方的力量發(fā)生對比的時候，它們在做什么。當(dāng)然，還可以有其他的挑逗的方法。比如說把一塊糖、一個食物、一個較大的食物，放在兩個螞蟻窩的交界的地方。甚至你有必要的話，可以找一點零星的小食物，把它們向這個方向引導(dǎo)一下，這樣我們就發(fā)現(xiàn)螞蟻很有趣，它在戰(zhàn)斗的時候似乎能夠觀察到整個戰(zhàn)場的態(tài)勢。它們知道什么時候該進(jìn)攻，什么時候該撤退，可是這里邊我們需要，面對的一個問題是什么呢？就是它們不能像我們一樣，俯瞰整個戰(zhàn)場，單個螞蟻怎么知道，該進(jìn)攻了，怎么知道該后退了呢？那在這種情況下，螞蟻又遵循了這個原則，仍然是統(tǒng)計它周圍的同伴的頻率。它會統(tǒng)計敵人出現(xiàn)的概率，統(tǒng)計自己同伴的概率。當(dāng)敵人的概率比較高的時候，說明它的部隊是處于劣勢的，它們要選擇后退。反過來，當(dāng)它自己的同伴，出現(xiàn)的頻率比較高的時候，這就說明勝利在望，所以要進(jìn)攻。

一個簡單的原則，但是給我們的感覺卻是一個團(tuán)隊，一個社群，它能夠感知到戰(zhàn)場的態(tài)勢，再做出聰明的選擇。前不久有一個電影，《復(fù)仇者聯(lián)盟》的新英雄“蟻人”，據(jù)說他能夠領(lǐng)導(dǎo)螞蟻大軍攻城掠地。但實際上沒有螞蟻聽他的，在戰(zhàn)爭上螞蟻是靠自己來判斷的，不只蟻人說了不算，蟻后說了也不算。蟻后在這個超級群體當(dāng)中，僅僅是一個生殖單元，螞蟻保衛(wèi)它，服侍它，只是為了讓它產(chǎn)更多的卵。蟻后并不能夠命令工蟻去做這件事情，或者去做那件事情。

螞蟻自組織形成的超個體是一個組織嚴(yán)密的群體，是生命從一種簡單到復(fù)雜的另一種形式。整個螞蟻巢群就好像是一個潛伏在地下的生物，巢穴是它的外殼，每一只螞蟻是它的細(xì)胞是它的觸手。螞蟻巢穴的主體深藏于地下，這個超級個體伸出它的觸手去探查這個世界，隨時準(zhǔn)備發(fā)起肆意的進(jìn)攻或者收縮回地下，蠢蠢欲動。

我們通過螞蟻了解自組織，自組織可以把個體的能力提高到一個新的水平，可以讓群體具備群體智慧。事實上我們聰明的大腦，也是由腦神經(jīng)元自組織形成的。包括很多人工智能的形式，我們也采取了向自組織的仿生。比如說前段時間，戰(zhàn)勝了韓國九段的李世石的AlphaGo圍棋，使用的是業(yè)內(nèi)非?；鸨纳疃葘W(xué)習(xí)模式。它實際上也是一種對腦神經(jīng)組織的模擬。自組織對我們未來來講可以應(yīng)用在小型機(jī)器人或者是納米機(jī)器人上，使它們表現(xiàn)出一定的群體行為和群體功能。特別是納米機(jī)器人，因為我們不可能給它編嚴(yán)格的程序，復(fù)雜的程序。這樣我們就可以讓它具備簡單的功能，使它通過群體表現(xiàn)出一定的功能。

向螞蟻學(xué)習(xí)僅此而已嗎？

螞蟻進(jìn)化了一億多年，有超過一萬兩千個物種，而我們今天了解的仍然很少。即使如此，我們也知道有很多東西要向它學(xué)習(xí)。比如說它們順利解決了復(fù)雜洞穴系統(tǒng)的通風(fēng)問題。比如說切葉蟻在種植真菌的時候，能夠很好的控制雜菌的生長。而我們自己在種植蘑菇的時候，卻要在無菌操作臺里進(jìn)行接種，要費盡心思地防止雜菌的生長。切葉蟻在很早以前就掌握了抗生素。這也將是我們未來抗生素發(fā)展的一個方向。又如說一些螞蟻能夠預(yù)感到災(zāi)難的到來。比如說生活在潮間帶的螞蟻，能夠感受到漲潮和退潮的變化，能夠趕在漲潮之前用自己的腦門頂住樹干上的洞口防止水灌到它們的巢穴里邊。當(dāng)然有些潮間帶的螞蟻是會游泳的。我們?yōu)榇说揭巴馊ふ椅浵?，觀察螞蟻，希望從中能夠獲得到相應(yīng)的啟示。我們所要做的就是為我們?nèi)祟惾ふ乙恍┬碌乃夭?，一些可以借鑒的東西。

螞蟻和人類存在天壤之別。它們是被本能支配的生物，并且在未來仍然會被本能所支配，但是我們?nèi)祟惒灰粯?。我們擁有更?fù)雜的社會組織，我們的個體具有更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和智慧，我們開發(fā)了科技，擁有了文化，我們將來所能達(dá)到的高度，必然會超過它們。但是今天人類社會，還是太年輕了，有很多問題我們還沒有解決。螞蟻通過本能，積累了很多知識寫在了它們的基因里面。這是歷史時間的沉淀。我們是否應(yīng)該思考？從它們身上去獲取一些有益的東西。為我們未來去尋找一些新的素材，能夠讓我們也與環(huán)境友好的相處。