人類能用微生物制造計算機嗎？
人是地球上最智慧的生物，這個結論大概沒有誰有疑義。但是，下面這個科學發現，卻有可能讓人類顏面掃地，甚至顛覆對智慧的定義。
一種在地球上生活了上億年的低等生物：一團粘乎乎、毫不起眼的黏菌( slime mould)，它在幾個小時內“設計”出的鐵路線路圖，居然與最聰明的工程師們花了幾十年功夫設計出的東京鐵路圖，幾乎一模一樣！甚至在某些線路中，黏菌的設計看起來更加合理。
復雜的東京鐵路線，曾被認為是人類最杰出的工程設計之一。然而，這張鐵路網中凝結的幾十年人類智慧，卻被黏菌幾小時內輕松超越。
黏菌展現出的智能水平，高深莫測，令人不寒而栗！
面對這樣的科學發現，科學家、哲學家、社會心理學家......甚至包括藝術家，整個人類都不得不重新審視并思考：什么是智能？智能如何產生？以及未來人類如何實現更強大的智能？
這種叫Physarum Polycephalum的黏菌，是由許多單一的細胞連接在一起，組成的一個大的單細胞生物。它被認為是地球上最大的單細胞生物體，完全鋪展開可以達到3平方米的大小。
黏菌會不斷向外延伸生長。而促使它們不斷延伸的動力只有一個——“找食物！找食物！！找食物！！！” 這么看來，黏菌也是吃貨一枚。
它們在快鏡頭下延伸生長的樣子有點小恐怖......（圖片可能引起部分人不適，請謹慎選擇觀看）
為了搜尋食物，黏菌首先向周圍四面八方鋪展，將所有的食物定位。隨后，黏菌又逐漸收縮回來，變成一個錯綜復雜的網絡，把食物鏈接起來。當完成這一切，黏菌就可以自在地通過這張網絡，源源不斷地吸收食物中的營養。
對于黏菌來說，建立一個行之有效的網絡來輸送養分是生存的關鍵。這個網絡既能高效地傳輸，又不能太過復雜，以避免消耗多余的能量。
另外，如果通往食物的網絡只有一條線路連接，有可能會因為意外而中斷。黏菌可不愿意冒這樣的風險，所以它會在主干線路旁又建立必要的支線作為后備，以保證到達食物的路徑始終暢通無阻。
這些，就是黏菌全部生存的智慧：在收益與付出中不斷博弈，并最終達到平衡，實現效率的最優化。
就是這一簡單的生存原則，卻可以讓黏菌完成許多讓人驚嘆的復雜任務。
比如，黏菌在迷宮中，能找出二點間最短的路徑。
科學家把黏菌與食物分別放在迷宮的兩側。隨后，黏菌會自動伸展自己，使細胞覆蓋住整個迷宮平面，直至發現食物。然后縮回多余的部分，根據效率最優化原則，最終只剩下最短的路徑。
以后打“水果連連看”時，不需要自己動腦，交給黏菌就行了，表示完全無壓力，小編想想還有些小激動呢！
科學家們還利用黏菌的設計天份，來模擬規劃城市間的交通網。
首先，用一幅地圖，在城市的位置上放置黏菌最喜歡吃的燕麥片。同時，在湖泊、群山等位置放上阻礙物，避免黏菌通過。然后，讓黏菌自由地建立與燕麥的鏈接。通過這一方法，最終形成的黏菌網絡，就是交通效率最高的城市間道路網。
黏菌正是利用這一方法，設計出了最為高效的東京鐵路線路圖。
更讓人不可思議的一個研究，是科學家們用黏菌來模擬人類文明的遷移與發展。把黏菌放在一個瓊脂做成的地球儀上，它居然自動形成了一條“絲綢之路”，并與古代的絲綢之路高度重合。
這到底是巧合？還是提示了人類文明發展的內因存在客觀規律？目前科學家們也說不清。
不過，這倒是給歷史學家們提供了一個思路：以后可以不用挖墓了，在家養點黏菌也可以研究歷史......
更神奇的一幕，是科學家們發現，黏菌居然還會學習！！！
在黏菌生長的過程中，科學家每隔一段固定時間，就給它一些輕微的刺激，如光照或吹冷風。總之，讓黏菌感到不舒服。每當受到刺激，黏菌就會減慢生長速度作為回應。
持續一段時間后，科學家突然停止刺激，而黏菌卻像產生了記憶一樣，仍會在原來應該出現刺激的時間間隔減慢生長，似乎預示到刺激會來臨。
總之，黏菌就是這般神一樣的存在。"我是黏菌，與你何干？“
科學家們一直想弄明白，沒有大腦，也沒有神經的黏菌，是如何相互協調，解決這些復雜問題的？
近幾年的研究發現，黏菌在生長的過程中，整體會同步脈動，就像心臟跳動一樣。黏菌中的細胞液、營養液、化學物質等在脈動中，緩緩地傳輸到細胞的各個角落。
當黏菌的一部分遇到它喜歡的食物時，脈動會更加迅速。科學家們相信，黏菌正是依靠這樣同步的脈動，不斷傳遞著外界信息，并在內部構建起一個復雜的認知體系。幫助其向整個細胞傳遞信息，從而使黏菌向食物移動。
這套機制，幫助黏菌在陰暗潮濕的森林里生存了上億年。而那些令人吃驚的智慧，也正是脈動傳遞信息的功勞。
黏菌這套獨特的自組織信息處理方式，讓科學家們腦洞大開。尤其對于計算機領域的科學家來說，開啟了一個全新的思路，無疑于上帝賜給人類光明。
現今的計算機，都是使用單一的中央處理器來思考。而黏菌處理信息的方式完全不同于傳統計算機。它們不用詢問大腦該怎么做，所有部分都整齊劃一、自發地工作著。
黏菌的這種智能方式，是否預示著新一場計算機革命的到來呢？
科學家們已經嘗試用黏菌操控機器小車，以及操控機器人的表情。黏菌會根據外界的刺激，做出不同的反應。比如避開危險，避開光照，或者呈現微笑或發怒等不同的表情。
看了黏菌神奇的表現，小編不禁想到了皮克斯的動畫片《大腦特工隊》，甚至開始懷疑人類的大腦中，是否也住著這樣一群歡脫的黏菌呢？
文章來源：微信公眾號“漫科普”(ID：mankepu2015)
原創作品，轉載請注明出自“漫科普”微信公眾號
- 發表于 2015-12-18 00:00
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