95后哈佛博士生基于黏菌创办公司，已用于校园与社区规划

目前，95 后拉斐尔·凯（Raphael Kay）是一名美国哈佛大学的在读博士生。尽管还是一名学生，但他在 2025 年初依托黏菌在美国创办了一家名为 Mireta 的初创公司，他带领公司将 5 亿年前黏菌的生长规律转化为了城市设计工具，助力于开发更高效、更有弹性的城市网络。

黏菌的正式名字是多头绒泡菌（Physarum polycephalum），它已经存在至少 5 亿年之久，比人类存在时间还要长许多倍。它既不是植物、也不是动物、更不是真菌，而是一种比孔龙更古老的单细胞生物。在寻找食物的时候，黏菌会同时朝着多个方向伸出触手形状的突起，然后它会选择最高效的路径，借此建立一条经过优化之后的交通网络，从而在效率和韧性之间获得平衡，而这种平衡正是城市交通和基础设施所需要的。

拉斐尔所创办的 Mireta 旨在将黏菌的生物超能力转为 AI 算法，从而用于改善城市生活。通过结合遗传算法、粒子群算法、水力算法以及机器学习算法，巧妙模拟这些生物机制，从而能将黏菌这种没有大脑的黄色斑点用于缓解交通。

目前，拉斐尔担任 Mireta 的联合创始人兼设计主管。据了解，其硕士和博士分别就读于加拿大多伦多大学机械工程专业和哈佛大学材料科学与机械工程专业。在读硕和读博期间，他曾先后在 Scientific Reports、Nature Communications 和 PNAS 等期刊发表论文。其中，2022 年他在读硕期间发表于 Scientific Reports 的一篇论文里介绍了黏菌在优化城市设计上的应用。

在这篇论文中拉斐尔是第一作者兼共同通讯作者。论文中，他和其他作者写道，黏菌会发育成为原生质的维管网络，用来连接节点状的食物来源，以便解决多目标运输的问题。黏菌会先建立致密连续的网络，并通过原生质流动的建设性反馈来随着时间不短强化最强路径。基于这一机制，可以为城市尺度的网络设计打造多功能的生物模型。

论文中，他和其他作者先是从营养吸引的智能体群体中生成一个站点响应网格，然后独立地计算出一个灵活的、邻近定义的最短路径，进而生成最终网络。据了解，黏菌能够通过 1 毫米/小时至 1 厘米/小时的生长速度形成原生质的管状网络。当黏菌在前进道路上遇到离散的食物源的时候，它会从最初的网状结构发展成精细的网络。尽管许多生物体通过神经回路来处理、学习和适应信息，但是黏菌却依赖于分散的、呈现出流体形式的自适应物理计算法则。

黏菌并非新生事物，在拉斐尔之前已有研究人员研究过黏菌。最著名的研究发生于 2010 年。当年，日本北海道大学的研究人员将一团黏菌倒在一张东京铁路地图上，并用燕麦片标记了主要车站站点。几天后，黏菌通过“自我修剪”只留下了最高效的路径，并与东京的实际铁路情况十分吻合。自那时起，全球各地的研究人员都开始利用黏菌来解决迷宫问题，甚至绘制了暗物质图谱，亦有不少研究人员尝试让黏菌重新设计行走路径，但整体来看此前这些实验室成果很少得到成功落地。

将黏菌放在地图上这也是该领域之前的常用做法，而 Mireta 的方法在无需实际生物体的前提之下，就能复制黏菌的通路构建过程。由于黏菌是肉眼可见的，因此 Mireta 重点研究了这些黏菌构建高效网络的背后机理，并将这些行为转化为一套规则进而形成了一种算法。

据介绍，Mireta 打造的 AI 算法能够利用黏菌的智能增长规则，从零开始生成弹性、高效的网络计划，可被用于铁路、公路、水管、电力线、自行车道等。具体来说，Mireta 可以帮助实现网络故障防护、环节城市交通拥堵、实现成本弹性优化、缓解气候风险、优化运输时间等。

在帮助进行网络故障防护上，Mireta 能识别故障点并优化电网和铁路的冗余，以防止停电、需求激增和运营中断。在缓解城市交通拥堵上，Mireta 能设计新的道路技术，亦能升级已有的道路计划。在成本弹性优化上，Mireta 能生成定制的交通网络计划，让用户在网络成本和网络脆弱性之间实现理想的平衡。在缓解气候风险上，Mireta 既能改造现有网络也能设计新的网络，从而能够尽量减少极端天气、洪水和紧急交通堵塞造成的干扰。在运输时间优化上，其能制定铁路、公路、自行车道的规划，从战略上减少出行时间并改善连通性。

目前，该公司已经在官网展示了几个客户案例。在名为“乔治布朗学院连通计划”的客户案例里，Mireta 基于交通数据和洪泛区数据，减少了乔治布朗学院的校园拥堵，使用基于代理的算法生成网络，将传输效率提升了40%。

在名为“先锋村韧性总体规划”的客户案例里，Mireta 从头开始设计了占地100 英亩的村庄，并针对道路进行了弹性优化，期间通过使用不同算法让最终生成的村庄规划方案比同类方案的抗风险能力提高 40%。

在名为“面向未来的 Wadi Greenway”的客户案例里，Mireta 在一个受保护的河谷景观内开发了步道网络和桥梁网络，比其他规划方案提高了30%。

在名为“强大的加拿大能源走廊”的客户案例中，Mireta 旨在帮助客户开发加拿大第一条同意的国家能源运输走廊，目前已经构建了早期网络模型，后续工作仍在开展中。

如前所述，Mireta 的创始人拉斐尔目前还是一名博士生，等于是在边读博、边创业。而他和公司来说黏菌研究只是一个开始，其也在研究受蚂蚁启发的算法，蚂蚁行走时也会留下化学痕迹，这些痕迹不仅“越用越强”，而且能够催生独特的去中心化网络优化解决方案。正如拉斐尔对媒体所言：“生物学几乎解决了你能想到的所有网络问题。”2025 年 9 月，该公司被选为第五届哈佛气候企业家圈的高潜力气候项目之一，说明其核心技术具有一定的前瞻性，而其未来发展到底如何还需交给时间。

参考资料：

企业官网https://www.miretaurban.com/

企业其他介绍https://www.miretaurban.com/_files/ugd/e21026_f92e222d5d28455d98a1650744d2c314.pdf

创始人拉斐尔·凯（Raphael Kay）的领英 https://www.linkedin.com/in/raphael-kay-b1287987/

创始人拉斐尔·凯（Raphael Kay）的相关论文 https://www.nature.com/articles/s41598-022-05439-w

创始人拉斐尔·凯（Raphael Kay）的相关论文 https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2210351120

创始人拉斐尔·凯（Raphael Kay）的个人网站 https://www.raphaelkay.com/

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