向動物的通訊學(xué)習(xí)

朱熹豪

承認(rèn)動物通訊研究是生物學(xué)的一個分支不過二十年，關(guān)于動物通訊的定義和范圍至今尚未明確，動物通訊的話題卻在有關(guān)仿生學(xué)、控制論的書刊中經(jīng)常出現(xiàn)，可是都不系統(tǒng)?！秳游锏耐ㄓ崱芬粫钛a(bǔ)了這個空缺。它比較系統(tǒng)地介紹了動物的各種通訊系統(tǒng)如何在物種辨識、社會合作、繁殖，與撫育后代中發(fā)揮作用，還介紹了研究動物通訊機(jī)制的科學(xué)方法。這本書不只對生物學(xué)工作者有益，也值得所有對信息和通訊問題感興趣的人一讀。

研究動物通訊的目的之一是向動物學(xué)習(xí)。億萬年的進(jìn)化在地球上造成了眾多的動物物種，它們在世世代代適應(yīng)環(huán)境、相互斗爭的活動中發(fā)展出了許多卓有成效的能量轉(zhuǎn)換、信息處理和信息傳遞器官及組織，在小巧、靈敏、快速、高效、節(jié)能、可靠及抗干擾等方面，都令人贊嘆不已。現(xiàn)代技術(shù)在許多地方遠(yuǎn)不及小小的昆蟲。人類早就在向生物學(xué)習(xí)，“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”，觀鳥翔而起飛行之意。第二次世界大戰(zhàn)以后，更開始自覺地向自然界學(xué)習(xí)，開創(chuàng)出仿生學(xué)這個嶄新的領(lǐng)域，通過多學(xué)科的協(xié)作對動物和植物進(jìn)行模擬。仿生學(xué)已經(jīng)取得巨大成就。模仿海豚的流線型體型和能減小水的阻力的特殊皮膚構(gòu)造，使?jié)撍Ш涂焱У乃俣忍岣吡撕芏?，從昆蟲學(xué)來的振動陀螺儀使導(dǎo)航系統(tǒng)做到了小型化和高精度，這種例子不勝枚舉。

仿生學(xué)中極其重要的部分是學(xué)習(xí)動物的信息處理系統(tǒng)。進(jìn)化使許多動物具有精巧發(fā)達(dá)的信息接收和處理系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)。有種蚊子尋找配偶要飛行四——五公里。如果根據(jù)蚊子大小和人體的比例把蚊子飛行路程換算成人的相應(yīng)路程，相當(dāng)于人要走七百——八百公里。雄蚊居然有辦法在這么遠(yuǎn)的距離上收到雌蚊發(fā)出的信號。蜂腦只有幾分之一克，卻具有產(chǎn)生和譯釋復(fù)雜信息的能力，能交流蜜源的距離、方向、豐富程度，新蜂巢情況，敵情等信息，并且能通過學(xué)習(xí)而獲益。即使這個系統(tǒng)的一部分受到損壞，其余部分仍能十分有效地運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)的成就在這些昆蟲的信息處理系統(tǒng)面前黯然失色了。

仿生學(xué)開創(chuàng)時期的工作有許多是關(guān)于動物的感覺器官(信息接收器)和神經(jīng)系統(tǒng)(信息處理系統(tǒng))的。仿生學(xué)因此和控制論發(fā)生密切的關(guān)系?？刂普撌且婚T從神經(jīng)系統(tǒng)和自動機(jī)的對比中產(chǎn)生的關(guān)于動物和機(jī)器的通訊與控制規(guī)律的理論科學(xué)?？刂普摰囊粋€分支——生物控制論就專門研究生物中的信息傳遞和加工處理的規(guī)律，它是仿生學(xué)的重要基礎(chǔ)理論。它的產(chǎn)生促進(jìn)了仿生學(xué)的發(fā)展，反過來又通過仿生學(xué)豐富了自己的理論。顯然對動物通訊的研究有助于認(rèn)識動物中信息傳遞和處理的機(jī)制，從而促進(jìn)生物控制論和仿生學(xué)的發(fā)展，使人們得以研制出更加完善更加精美的通訊設(shè)備和系統(tǒng)，推動人工智能和智能機(jī)器人的研究，來滿足現(xiàn)代信息社會對通訊和信息處理能力日益增長的需要。這些對于我國四化建設(shè)來說也是十分重要的。

研究動物通訊，還能加深我們對人類通訊方式的認(rèn)識和理解。人類取得信息主要依靠視覺和聽覺，尤其視覺接收的信息占人整個信息接收量的百分之八十以上。不少人由此而認(rèn)為動物也靠看或者聽來認(rèn)識世界，相互通訊。其實(shí)大謬而不然。許多動物是瞎子或聾子，甚至又瞎又聾。它們有自己獨(dú)特的通訊方式。蝙蝠依靠它靈敏的超聲波雷達(dá)，盡管視力幾乎等于零，也能靈巧地避開障礙物捕捉飛蟲。許多動物都有極強(qiáng)的嗅覺，這是它們的主要通訊手段，使它們能感受極少量的特定化學(xué)物質(zhì)。家蠶的雄蛾幾乎能感覺出單個的性引誘劑分子，鰻魚能覺察出加在三千五百立方公里湖水中的一克酒精。其實(shí)人也有相當(dāng)發(fā)達(dá)的嗅覺，能辨別出幾百種氣味。氣味還能喚起人對多年前發(fā)生的事情的回憶，它比其它記憶更持久，歲月的流逝也難于將其抹去。而我們對嗅覺的認(rèn)識是各種對感覺的研究中最差的。研究動物通訊看來在這方面也會有所啟發(fā)。

嗅覺通訊沒有特定收信對象，是“敬告所有有關(guān)者”式的通訊。它一次傳遞的信息量并不大，但是迅速、可靠，覆蓋面大，不受地形、環(huán)境阻礙，是警報(bào)式通訊的好方法。蜜蜂、螞蟻、老鼠都有這種氣味警報(bào)。煤氣里摻有氣味的氣體，礦井發(fā)生危險(xiǎn)時在通風(fēng)口加入乙硫醇，都是用的嗅覺通訊報(bào)警。

研究動物通訊還有實(shí)際應(yīng)用。我們能利用動物通訊控制有害動物，比如利用性引誘激素消滅害蟲。在機(jī)場播放鳥的遇險(xiǎn)信號，可以使鳥類飛離機(jī)場，避免飛行事故。這是一個大有前途的領(lǐng)域。

研究動物的通訊，不僅可以使我們學(xué)到許多有用的知識，還能得到許多啟發(fā)。人類從中學(xué)到的東西“提高了他們在宇宙中生存及繁榮的能力。因?yàn)橛钪婵臻g對人類來說和它的親戚(動物)一樣幾乎都是無窮大的。”

(《動物的通訊》，〔美〕H弗林斯、M.弗林斯合著，陳德茂、周欣譯，科學(xué)出版社一九八一年十月第一版，0.85元)