为什么一群蚂蚁如此聪明?宇宙的神奇特性——涌现

  一只蚂蚁挺呆的,它没什么脑子,但很多蚂蚁聚集起来,可就聪明了,一个蚁群可以构成复杂的结构,一部分蚂蚁负责真菌农场,其他的会照料“牲畜”。

  它们还会发生战争,或是自卫,这是怎么回事呢,为什么他们变聪明了呢,这就是今天我们的话题——涌现?

  涌现现象是我们宇宙中最迷人、最奇妙的特性之一,简而言之,小个体组成的整体,其属性不同于个体累加之和。

“因为所以、科学道理”

  涌现是由简生繁的过程,并且它无处不在,例如说水与组成它的分子有着截然不同的特性,比如湿润的概念,拿块湿布,如果你把视角拉得足够近,那它就不是湿的,只是水分子分布在组成布的原子中间的缝隙里。

  湿,就是水的涌现特性,某些新东西,只有在各个水分子间发生大量的相互作用时才会产生。

  这只是其中之一,大量物质在特定规则下的相互作用,会发生远超自身属性的现象,所以,增量(数量)就是变量(属性),这种变量本身就是新特性。这个新特性再作用于其他新事物,以此类推。

  你可以把这想象成,每层相互堆叠,每层都会变成更复杂的结构,原子组合成分子,分子组成蛋白质,蛋白质构成细胞,细胞构成器官,器官构成人,人构成社群,但怎么才能做到使特性大于其总和呢?

  蚂蚁是怎么聚集成群呢,形成蚁群呢?答案是遵循一系列规则,使无序变为有序。

  比如,咱们来看看蚁群是如何分配工作的,我们假设,一个蚁群里有25%工人,25%看护者,25%士兵和25%收集者。

  蚂蚁通过化学物质来交流当前工作,工蚁会时刻分泌一种化学物质,表明:我是工蚁,当蚂蚁相遇时,它们会通过气味收集信息表明自己的身份,以及正在做什么。

  现在,想象一只食蚁兽捕食了大量的收集蚁,如果不能尽快恢复,那蚁群就会挨饿,很多工蚁就需要转职,但你如何一一告诉这千万只蚂蚁呢?

  其实你根本不用,因为工蚁依旧会嗅探遇到的蚂蚁,但它会很难遇得到收集蚁,当它遇到的收集蚁太少,到达临界值时,就会更换自己的工作。

  一只工蚁变成了收集蚁,其他蚂蚁也会这么做,直到整个蚁群有足够的收集蚁为止。

  蚁群会自我协调,个体的行为和互动是随机发生的,这是一套简单而精美的规则。

  在更基础的层面上,亿万个复杂分子的相互作用,可以维持一个更强大而惊人的结构,这与无生命的个体涌现出的属性截然不同。

  最小的生命个体细胞结合并协作,它们分化并相互回应,随着时间推移,我们就进化成了具有卓越才能的复杂有机体。

  你的胳膊、腿、心脏的结构都极为复杂,是由千万个“蠢东西”构成的,但我们还是会呼吸,会消化,你的细胞怎么知道该怎么做?

  想想你心脏里的起搏细胞(起搏细胞使心肌兴奋的起搏点,决定心率快慢),数亿个起搏细胞需要同时发出一个脉冲,才能创造一个心跳。

  我们的细胞与它们的临近细胞交换信息,来看它们是干嘛的,之后再决定要做什么,如果它在一群做同一个任务的细胞中,那它也会开始做这件事,与其他细胞同步。

  并没有什么主脑对其下令,只是单纯的个体与临近个体交换信息,并对收到的信息作出反应。

  那我们最重要的部分是什么,是什么部分在问这些问题呢?是我们的意识是大脑细胞的涌现特性么,某些涌现事物太难定义。

思维拓展

  就像蚁群,国家也与世界有着互动,它们可以改变地形、发动战争、发展或衰落,还能消失,但是它们仅存在于大量的人类间的互动。

  不仅仅是国家,我们身边所有的复杂构成,都涌现于我们,就算不是我们刻意的,我们还是会创造出它们,社区,公司,城市,社会。

  所有这些拥有着不同特性和功能的存在,都是那些“低级的”灵长类生物涌现出来的,我们并不知道这现象产生的原因,我们只是发现了这一点,而这似乎是我们宇宙的基本特性。

  这可能是我们宇宙中最美妙、最让人啧啧称奇的特性了。

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