阿米巴虫设计出东京交通路网

你相信吗？有一种微生物，在它觅食的过程中，可以设计出日本东京附近城市的交通路网。

有人会说，这不可能。想想看，人类工程师要完成一个复杂路网的设计，都要经过很多年的培训。而且，东京市轨道交通系统的运输效率之高，在全世界大都市中都是典范。微生物怎么可能做到呢？

让我给你讲讲。这种微生物叫黏菌。它在平时可不太招人喜欢，黏糊糊的，就像一大摊鼻涕。黏菌平时是作为一个整体生活的，但是在饥饿的时候，会拆解成一个个单细胞生物。

这些单细胞生物叫阿米巴虫，它们每一个都可以独立出去觅食，一旦阿米巴虫找到了食物，它们就会修建起一条条管道，给其它伙伴传送食物，如果在好几个地方都找到了食物，那它们修建的管道就可以把各个食物点互相连通到一起，形成一个食物输送网络。

2008年，日本东京大学的实验小组就利用黏菌进行了这样一个实验。

他们先把整个东京市以及周边36个城市的地图，等比例地浓缩进实验室的培养皿中，在东京周边的城市上，放上黏菌爱吃的食物。然后，他们把一摊黏糊糊的黏菌，放在东京市的位置上，接着，实验人员打开一个微缩摄像头，拍摄着培养皿，就这么放着不管了。

一天多过去，当实验人员再次打开培养皿的时候，他们发现，一张完整的交通网络图刚好把周围的几个城市，和中心的东京市连通到了一起。

摄像头忠实记录了黏菌是怎么修建交通路网的。

在最初的8小时里，黏菌一直都在攻城略地，修建管道网络，触达越来越多的食物点。这时的网络又细又密，很像我们的毛细血管。

但是，11小时以后，黏菌开始优化这些管道网络了。大量的毛细管道消失，少数管道变粗、变清晰。

26小时后，网络基本定型。实验人员把这个网络输入电脑中，惊讶地发现，这个网络在运输效率方面的表现，竟然毫不逊色于人类设计的现代东京交通网络！

黏菌是怎样做到的呢？

科学家发现，黏菌之所以能够对整个管道网络进行精炼、优化，秘密在于两点。

一个是管道端口的压力。黏菌的聚集会对管道的端口产生压力，这种压力会有节律地把事物一点点地挤压到管道之中，让它在管道中缓慢蠕动。

第二点是，黏菌修建的管道是一种类似于果冻的凝胶物质，它可以伸缩。

有了这两条机制，想象一下，黏菌聚集越多，压力就越大，压力越大，食物的流量就越大，管道就会变粗。反之，黏菌聚集少，压力小，食物少，管道就会变细，直至消失。

从整体上看，这就表现为整个管道网络的优化了。

在这个实驗以后，越来越多的实验室开始重视这个过程，争相让阿米巴虫帮助人类设计师找到连接哥本哈根、首尔或者北京附近城市的高效交通路网。

（摘自《青年文摘》 张江/文）