黏菌：最小的交通规划师

许秀华

在人类社会中，规划高速公路网、铁路网，是一项专业技术水准要求很高的工作，路径、成本、地质情况都要考虑。但是在黏菌看来，事情也许没那么复杂。

城市规划，小菜一碟

日本关东地区人口密集、经济发达，为了设计出相对完善的城市铁道系统，保障市民的出行，交通规划工程师们之前可谓绞尽脑汁。然而，2008年日本北海道大学和广岛大学的科学家请来黏菌帮忙，黏菌在两天之内就设计出了关东地区的“铁路网”，简直让人类工程师们汗颜。

科学家在一个A4纸大小、形状与日本关东地区相同的容器里培养黏菌。黏菌和最大块的食物放在“东京”的位置，其他小块食物则被分散地放置在“关东地区”的36个“主要车站”的位置上。两天后，一幅清晰的“铁路网”被黏菌构建出来了！

无独有偶。2012年，英国西英格兰大学的科学家用黏菌的培养基做了一个地球仪，并根据地球的实际情形将这个地球仪表层切割成高山海洋、河流平原、沙漠绿洲的形状。然后，他们将燕麦片撒在人口最密集的城市所处的位置，并将黏菌安置于北京所在的位置。结果发现，黏菌用它们小小的身体重新连成的道路，竟然和中国历史上的丝绸之路及部分亚洲高速公路有着高达76%的重合度！

了解一下这种神奇的生物

要想知道黏菌是怎么做到的，我们还是先了解一下黏菌吧。

黏菌是一大类有趣的真核生物。在生长期，黏菌像动物细胞一样没有细胞壁，取食的时候像原生动物会四处爬动；繁殖时，又会像真菌和苔藓蕨类等低等植物一样，通过散布孢子来繁殖。孢子是真菌和低等植物的“孩子”，这些孢子和植物细胞一样是有细胞壁的。

黏菌在取食时会不断地改变自己的形状。为了尽可能地接触到食物，一些伸出的细胞质变得又长又细，成为了原生质管。这种管道可以在其体内传输营养和代谢物。多个黏菌聚在一起，就可以用原生质管建立起一套运输食物的网络。

它们是怎么做到的

实际上，黏菌建立这些交通路线，并不是一蹴而就的，而是在反复试错中逐步完善的。

最开始，黏菌会向各个方向自由地进行探索，并不特意倾向于哪个方向。比较奇特的是它们接下来的动作，它们在探索的过程中会在介质表面留下黏液作为标记。这有点像我们登山过程中会在树上系上红丝带给队友指路的动作，更像在雷区将有地雷的地点都插上小红旗做标记。凡是被标记过的地方，黏菌都会刻意地避开，这样它们就不会走重复的路线，从而提高了寻找食物的效率。如果在探索过程中遇到了有害的物质，它们也会加以标记，在接下来的“行军”途中避开。

它们就这样将“身体”像摊大饼一样在物体表面摊平，直至某个原生质管发现了食物。这时，它们就会把那些在无效的探索中所伸出的原生质管尽可能地收回来，加强和食物联通的原生质管的构建和维护。多个黏菌之间就通过合作，构建出了一条条通往食物的“最优路径”，即在自己和食物之间绕开危险后的最短路径。黏菌俨然成为了天然的路径计算机器，每个黏菌独立地输入或接收信息，整个群体却能做出最佳决策，宛如一台并行计算机。

黏菌的这种自我组织行为是一种原始的智能，尽管黏菌仅由一个细胞组成，并不具备形成神经甚至大脑的能力。那么，是否可以用黏菌制造生物计算机呢？未来，也许这是一种可能。

错误的认识

现在，黏糊糊的黏菌有时被民间捧成了神物“太岁”。时常可以在报刊、网络上看到某人从地底下挖出了“怪肉”的报道，这里的“怪肉”其实就是黏菌。人们因为不了解这种生物，从古到今一直将黏菌赋予了某些特殊的能力，将其吹捧为神奇的保健品。其实，吃黏菌未必能延年益寿。了解黏菌的行为方式，倒是可以增强大脑的功能，延缓大脑的衰老。

责任编辑：陆艳 责任校对：夏越