向动物的通讯学习

朱熹豪

承认动物通讯研究是生物学的一个分支不过二十年，关于动物通讯的定义和范围至今尚未明确，动物通讯的话题却在有关仿生学、控制论的书刊中经常出现，可是都不系统。《动物的通讯》一书填补了这个空缺。它比较系统地介绍了动物的各种通讯系统如何在物种辨识、社会合作、繁殖，与抚育后代中发挥作用，还介绍了研究动物通讯机制的科学方法。这本书不只对生物学工作者有益，也值得所有对信息和通讯问题感兴趣的人一读。

研究动物通讯的目的之一是向动物学习。亿万年的进化在地球上造成了众多的动物物种，它们在世世代代适应环境、相互斗争的活动中发展出了许多卓有成效的能量转换、信息处理和信息传递器官及组织，在小巧、灵敏、快速、高效、节能、可靠及抗干扰等方面，都令人赞叹不已。现代技术在许多地方远不及小小的昆虫。人类早就在向生物学习，“见飞蓬转而知为车”，观鸟翔而起飞行之意。第二次世界大战以后，更开始自觉地向自然界学习，开创出仿生学这个崭新的领域，通过多学科的协作对动物和植物进行模拟。仿生学已经取得巨大成就。模仿海豚的流线型体型和能减小水的阻力的特殊皮肤构造，使潜水艇和快艇的速度提高了很多，从昆虫学来的振动陀螺仪使导航系统做到了小型化和高精度，这种例子不胜枚举。

仿生学中极其重要的部分是学习动物的信息处理系统。进化使许多动物具有精巧发达的信息接收和处理系统及通讯系统。有种蚊子寻找配偶要飞行四——五公里。如果根据蚊子大小和人体的比例把蚊子飞行路程换算成人的相应路程，相当于人要走七百——八百公里。雄蚊居然有办法在这么远的距离上收到雌蚊发出的信号。蜂脑只有几分之一克，却具有产生和译释复杂信息的能力，能交流蜜源的距离、方向、丰富程度，新蜂巢情况，敌情等信息，并且能通过学习而获益。即使这个系统的一部分受到损坏，其余部分仍能十分有效地运转。现代微电子学和计算机的成就在这些昆虫的信息处理系统面前黯然失色了。

仿生学开创时期的工作有许多是关于动物的感觉器官(信息接收器)和神经系统(信息处理系统)的。仿生学因此和控制论发生密切的关系。控制论是一门从神经系统和自动机的对比中产生的关于动物和机器的通讯与控制规律的理论科学。控制论的一个分支——生物控制论就专门研究生物中的信息传递和加工处理的规律，它是仿生学的重要基础理论。它的产生促进了仿生学的发展，反过来又通过仿生学丰富了自己的理论。显然对动物通讯的研究有助于认识动物中信息传递和处理的机制，从而促进生物控制论和仿生学的发展，使人们得以研制出更加完善更加精美的通讯设备和系统，推动人工智能和智能机器人的研究，来满足现代信息社会对通讯和信息处理能力日益增长的需要。这些对于我国四化建设来说也是十分重要的。

研究动物通讯，还能加深我们对人类通讯方式的认识和理解。人类取得信息主要依靠视觉和听觉，尤其视觉接收的信息占人整个信息接收量的百分之八十以上。不少人由此而认为动物也靠看或者听来认识世界，相互通讯。其实大谬而不然。许多动物是瞎子或聋子，甚至又瞎又聋。它们有自己独特的通讯方式。蝙蝠依靠它灵敏的超声波雷达，尽管视力几乎等于零，也能灵巧地避开障碍物捕捉飞虫。许多动物都有极强的嗅觉，这是它们的主要通讯手段，使它们能感受极少量的特定化学物质。家蚕的雄蛾几乎能感觉出单个的性引诱剂分子，鳗鱼能觉察出加在三千五百立方公里湖水中的一克酒精。其实人也有相当发达的嗅觉，能辨别出几百种气味。气味还能唤起人对多年前发生的事情的回忆，它比其它记忆更持久，岁月的流逝也难于将其抹去。而我们对嗅觉的认识是各种对感觉的研究中最差的。研究动物通讯看来在这方面也会有所启发。

嗅觉通讯没有特定收信对象，是“敬告所有有关者”式的通讯。它一次传递的信息量并不大，但是迅速、可靠，覆盖面大，不受地形、环境阻碍，是警报式通讯的好方法。蜜蜂、蚂蚁、老鼠都有这种气味警报。煤气里掺有气味的气体，矿井发生危险时在通风口加入乙硫醇，都是用的嗅觉通讯报警。

研究动物通讯还有实际应用。我们能利用动物通讯控制有害动物，比如利用性引诱激素消灭害虫。在机场播放鸟的遇险信号，可以使鸟类飞离机场，避免飞行事故。这是一个大有前途的领域。

研究动物的通讯，不仅可以使我们学到许多有用的知识，还能得到许多启发。人类从中学到的东西“提高了他们在宇宙中生存及繁荣的能力。因为宇宙空间对人类来说和它的亲戚(动物)一样几乎都是无穷大的。”

(《动物的通讯》，〔美〕H弗林斯、M.弗林斯合著，陈德茂、周欣译，科学出版社一九八一年十月第一版，0.85元)