黏液菌给人造运输网络带来的启示

对于那些需要在显微镜下才能看到的微生物，你曾否将其与“智能”联系在一起？黏液菌（slime mold）是很有趣的生物，虽然它的名字叫“菌”，但其实是一种无脑的胶状变形虫。

近年科学家对这种微生物的研究颇有心得，发现尤其是一种名为黄色多头绒泡菌（Physarum polycephalum）的品种，在繁殖过程中能够根据食物的分布情况，用最有效的方式将所有食物源链接起来，形成一张跟我们交通运输系统相似的食物消化网。

只能说这是大自然的杰作。科学家发现，黏液菌具有模拟人造运输网络设计、运送食物的能力。于是利用这种本质，研究人员开始用来模拟不同城市的运输网络构建：西英格兰大学科学家Andrew Adamatzky在地球仪上敷上一层琼脂（agar），再把盖住海洋的琼脂切掉，之后根据远近和城市大小，在24个城市上放燕麦片。通过超过30次重复试验，发现黏液菌在地球仪和地图上建立的网络高度类似，甚至在“亚洲”，黏液菌传送食物的路线居然跟中国古代的丝绸之路相似，76%的黏菌网络与丝绸之路以及亚洲高速公路相同（上图）。

另外，黏液菌网络还具有高效的自修复性——只要将其中一个食物源拿掉，整个食物网络将重新根据之前提到的“最优化”原则重新排布。科学家认为，黏液菌的“智能性”能够应用在运输网络设计，以及复杂的大规模模拟实验中。

除了物流，黏液菌的研究电子领域同样有深远启示。Adamatzky与德国科学家Theresa Schubert日前发表最新研究，黏液菌在繁殖过程伸出的触管（feeling tubes）能够吸收环境中的物质——例如两种颜色的染料——系统会将两种颜色运送到整块网络的其他分支上，最后转化成第三种颜色。整个工作原理，就像电脑的逻辑运算一样拥有input和output机制，整块黏液菌网络，就像一块电路逻辑板。

这带来的启示就是，也许未来我们能设计一种柔软、以生物为基础的电脑，我们对“电路板”的概念也许会因此而改写。Adamatzky认为，以黏液菌为契机，未来的电脑很有可能并不像现在冰冷，它们有一天会成为具有自成长以及具有自修复性的运算设备。