蚂蚁没有老大

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1、蚂蚁没有老大无论是生物链中较低等的蚂蚁、蜜蜂、鸽子还是与人类相比没有思想的北美驯鹿，智慧群体的组成要素—分散化控制，针对本地信息行动，简单的经验法则—加在一起，就构成了一套应对复杂情况的精明策略。我曾以为蚂蚁做什么事都心中有数。那些列队爬过我家厨房台面的小家伙看起来是那么信心十足。于是我猜它们早就定好了计划，知道要去哪儿，要做什么。不然的话，蚂蚁又怎能做出组织行军路线，建造复杂蚁穴，发动大规模突袭等等奇妙行为呢？然而，我想错了。单个蚂蚁并非是聪明的小工程师，建筑师或武士，当决定下一步怎么做时，作为个体的大多数蚂蚁根本毫无头绪。那么，该怎么解释蚁群所完成的繁复而庞大的工程呢？

2、在1.4亿年的进化中，它们到底学到了什么？这里实际提出了一个根本性的问题：个体的简单行动怎样组合成为群体的复杂行为？蚁群的智慧斯坦福大学的生物学家德博拉·M·戈登提出，蚂蚁在组成群体后就拥有了群体智慧的来源构建，这样一来蚁群可以解决对单个蚂蚁来说不可思议的事。“蚂蚁并不精明，”戈登说，“精明的是蚁群。”页脚一个蚁群能够解决的问题，是单只蚂蚁不可能办得到的，例如找到通往最佳食物来源的最短路径、保卫领土不被入侵。个别的蚂蚁可能是一个个小笨瓜，一旦形成群体，却能对环境做出迅速有效的反应，靠的就是“群体智慧”。这种智慧的来源，引出了自然界的一个根本问题：单独的简单行动如何综合成群体

3、的复杂行为？几百只蜜蜂怎么对蜂巢的重大问题做决定？是什么因素让鲱鱼群的动作配合得天衣无缝，能够瞬间同时改变方向？这些动物并不明白整个大局，但每一只都对群体的成功有贡献。它们的集体能力，让最了解这些动物的生物学家都惊叹不已。不过，在过去这几十年间，研究人员已经有了一些有趣的见解。拿蚁群来说，蚁群运作的原则之一就是没有谁是“老大”。没有蚂蚁将军在指挥蚂蚁战士，没有蚂蚁经理在命令蚂蚁员工；蚁后只负责产卵，并不担任领导角色。就算是一个有50万只蚂蚁的蚁群，在没有任何管理的情况下仍能运作得很好。蚁群依赖的是个体间数不清的互动，每一只都依靠简单的法则行事。以分配工作为例，在戈登研究红收

4、获蚁的美国亚利桑那州沙漠，有一个蚁群每天早上会计算要派多少只工蚁出去觅食。数量视情况而定：觅食蚁最近是否在哪里发现了大量的美味种子？有的话，就得多派些蚂蚁去把它搬回来；昨夜的暴风雨打坏了蚁窝？那么就要多留些修缮工蚁来帮忙修补。一只蚂蚁有可能今天是修缮蚁窝的，明天是收集垃圾的，如果没有谁是主管，蚁群要怎么做这些安排呢？页脚蚂蚁靠接触和气味来沟通。当一只蚂蚁碰上另一只蚂蚁时，它会上前嗅闻，以了解对方是否为自己人，之前在哪里工作(在蚁窝外工作的蚂蚁，气味跟待在窝里的蚂蚁不一样)。通常觅食蚁每天都会等到清晨外出的巡逻蚁返回，再离开蚁窝。巡逻蚁进入蚁窝时，会跟觅食蚁碰一下触角。“觅食

5、蚁和巡逻蚁的碰触是一种刺激，告诉觅食蚁该外出了，”戈登说，“不过觅食蚁需要和几只巡逻蚁碰触，每次间隔不超过10秒，之后才会出去。”为了看看这是怎么运作的，一天早上，戈登和她的研究搭档麦可·格林把刚离巢的巡逻蚁捉起来，等了半个小时，再以固定的时间间隔把玻璃珠丢进蚁窝入口，模拟蚂蚁回巢。珠子有的涂了巡逻蚁的气味，有的涂了修缮蚁的气味，有的没有气味。结果，只有涂了巡逻蚁气味的珠子会刺激觅食蚁离巢。“觅食蚁没找到食物不会回巢，”戈登说，“食物愈少，觅食蚁花在找食物和回巢上的时间愈久；食物愈多，回巢也愈快。所以没有谁在决定今天是不是觅食的好日子，是集体在决定。”这就是群体智慧的道理：

6、简单的动物遵循简单的规则，每个个体根据局部资讯来行事，没有一只蚂蚁知道整体的情形。在牛津和普林斯顿大学任教的生物学家伊恩·库赞说：“再复杂的行为，也能用相当简单的互动来协调。”从这个美妙的理论出发，人们解决了很多头痛的问题。休斯顿的“美国液化气公司”页脚在美国大概有100个厂址，生产工业及医用气体，并使用管道、火车和卡车将气体运往6000个地点，由于某些地区电价变动，问题的复杂性又加深了一层。于是公司求助于一家人工智能公司“纽泰克方案”。研究人员从阿根廷蚁身上找到了答案：这种蚂蚁有一种神奇的信息素，把食物带回巢穴的蚂蚁会沿途留下一些信息素轨迹，某条路径来往的蚂蚁越多，证明这

7、条路越便捷。信息素虽然取代了触角，但其实质仍是交流信息。通过信息的共享轻而易举地得出群体的最佳决策，即使没有某个老大指挥，蚂蚁们也知道该怎样做。公司效法蚂蚁，开发了一种派出数十亿‘软件蚂蚁’的程序，查找信息素轨迹最强的路线让卡车行驶。既然蚂蚁早已演化出寻找最佳路线的方法，为什么不照着做呢？研究人员把所有的信息集中起来，对每一种因素进行组合考量，在反复的模拟中得到最优化的方案，然后派卡车司机到交货价格最低的厂址提货。表面上看来路程远得不合常理，然而成本大大缩减了。对卡车司机来说，不选择离客户最近的厂址出发送货又费力又