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日本科学家中垣俊之做过个实验,把一团黄色黏菌放在模拟东京地图的模型上,食物摆去主要城区的位置。
没想到26小时后,这团连大脑都没有的黏液,自发形成的网络居然和人类花上百年设计的东京地铁高度相似。
第一次看到这个实验结果时,我都怀疑自己是不是看错了,毕竟在咱们的固有认知里,规划交通网络这种“高智商”活儿,怎么也得靠大脑或者复杂的计算机算法吧。
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黏菌这东西,严格来说都不算动物,就是一团单细胞的原生质。
本来想觉得它在地图上形成的网络,顶多是个巧合,但后来发现并不是。
研究人员把这个网络输入计算机分析,发现它的输运效率、抗故障能力,和人类工程师设计的比起来一点不差。
更有意思的是,要是在模拟地图上设点光照区域当障碍,黏菌还能避开这些地方,选条绕路但更安全的路线。
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这就有点让人惊讶了,它居然还有“成本意识”,能权衡效率和风险。
要知道,这种决策能力,以前我们都觉得是有神经系统的生物才具备的。
其实黏菌的操作逻辑很简单,先向四周扩散探索,再慢慢收缩那些没用的分支,把资源集中到最优路径上。
可就是这么简单的规则,却造就了复杂的优化结果。
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说真的,这比请个专家团队研究好几年省钱多了,也高效多了。
除了东京地铁的实验,英国埃克塞特大学也做过类似研究,在有危险区域的迷宫里,黏菌照样能找到最优的绕路方案,直奔食物而去。
如果说规划网络还能用“自动反应”勉强解释,那黏菌的记忆能力就更让人搞不清了。
法国国家科学研究中心的团队发现,黏菌能通过吸收特定物质来“记住”环境。
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遇到某种化学刺激时,它会调整行为模式,而且这种调整能持续挺长时间。
最特别的是它的“外部记忆”机制。
黏菌爬过的地方会留下一层黏液,这层黏液就像路标一样,告诉它“这条路走过了,别再浪费时间”。
所以遇到岔路时,它会直接选没有黏液的新路径。
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科学家把这种策略叫“外化记忆”,相当于把记忆存在环境里,而不是自己身体里。
德国和日本的联合团队还发现,黏菌能形成“习惯性记忆”。
他们定期给黏菌施加干燥这种不良刺激,几次之后,就算没有实际刺激,黏菌也会在相应时间点改变行为。
本来以为这种联想学习能力只有有神经系统的生物才有,黏菌这下算是打破了这个认知。
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黏菌的这些能力,逼着科学家重新思考一个问题:智能到底需要什么硬件基础?以前我们都觉得,复杂的认知功能必须依赖神经系统,尤其是大脑。
但黏菌用实际行动证明,就算没有神经元,照样能决策、解决问题、存记忆。
如此看来,智能可能不是某种特定结构的专属产物,而是信息处理的普遍现象。
黏菌的管状网络,其实就扮演了类似神经网络的角色。
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食物信号传来时,化学物质会在管道里流动传递信息,管道粗细还会根据使用频率调整。
这和神经突触的强化、弱化机制很像,只不过黏菌用的是流体力学,不是电信号。
这对人工智能研究也有启发。
现在的AI大多模仿人脑神经网络,黏菌却提醒我们,智能的实现路径可能更多元。
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麻省理工学院就用过黏菌计算模型解决物流网络优化问题,效率比传统算法还高。
荷兰的大学也借鉴它的动态网络原理,设计出了抗故障的城市供电系统。
毫无疑问,黏菌揭示了基础认知的最小配置。感知环境、存储信息、调整反应,这三样它都有。
这让我们意识到,认知可能是个连续的光谱,不是非有即无。
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从细菌到人类,智能是慢慢演化来的,中间没有不可逾越的鸿沟。
一团没大脑的黏菌,就这样改写着我们对智能的定义。当我们不再把大脑当作智能的唯一标准,整个生命世界都变得不一样了。
它让我们明白,智能的核心不在于用什么材料搭建系统,而在于能不能有效处理信息、适应环境。
或许从生命诞生的那一刻起,智能的种子就已经埋下了,只是我们直到今天,才通过这团小小的黏液窥见了真相。
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