向動物的通訊學習

朱熹豪

承認動物通訊研究是生物學的一個分支不過二十年，關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仿生學、控制論的書刊中經常出現，可是都不系統。《動物的通訊》一書填補了這個空缺。它比較系統地介紹了動物的各種通訊系統如何在物種辨識、社會合作、繁殖，與撫育后代中發揮作用，還介紹了研究動物通訊機制的科學方法。這本書不只對生物學工作者有益，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習。億萬年的進化在地球上造成了眾多的動物物種，它們在世世代代適應環境、相互斗爭的活動中發展出了許多卓有成效的能量轉換、信息處理和信息傳遞器官及組織，在小巧、靈敏、快速、高效、節能、可靠及抗干擾等方面，都令人贊嘆不已。現代技術在許多地方遠不及小小的昆蟲。人類早就在向生物學習，“見飛蓬轉而知為車”，觀鳥翔而起飛行之意。第二次世界大戰以后，更開始自覺地向自然界學習，開創出仿生學這個嶄新的領域，通過多學科的協作對動物和植物進行模擬。仿生學已經取得巨大成就。模仿海豚的流線型體型和能減小水的阻力的特殊皮膚構造，使潛水艇和快艇的速度提高了很多，從昆蟲學來的振動陀螺儀使導航系統做到了小型化和高精度，這種例子不勝枚舉。

仿生學中極其重要的部分是學習動物的信息處理系統。進化使許多動物具有精巧發達的信息接收和處理系統及通訊系統。有種蚊子尋找配偶要飛行四——五公里。如果根據蚊子大小和人體的比例把蚊子飛行路程換算成人的相應路程，相當于人要走七百——八百公里。雄蚊居然有辦法在這么遠的距離上收到雌蚊發出的信號。蜂腦只有幾分之一克，卻具有產生和譯釋復雜信息的能力，能交流蜜源的距離、方向、豐富程度，新蜂巢情況，敵情等信息，并且能通過學習而獲益。即使這個系統的一部分受到損壞，其余部分仍能十分有效地運轉。現代微電子學和計算機的成就在這些昆蟲的信息處理系統面前黯然失色了。

仿生學開創時期的工作有許多是關于動物的感覺器官(信息接收器)和神經系統(信息處理系統)的。仿生學因此和控制論發生密切的關系。控制論是一門從神經系統和自動機的對比中產生的關于動物和機器的通訊與控制規律的理論科學。控制論的一個分支——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律，它是仿生學的重要基礎理論。它的產生促進了仿生學的發展，反過來又通過仿生學豐富了自己的理論。顯然對動物通訊的研究有助于認識動物中信息傳遞和處理的機制，從而促進生物控制論和仿生學的發展，使人們得以研制出更加完善更加精美的通訊設備和系統，推動人工智能和智能機器人的研究，來滿足現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。不少人由此而認為動物也靠看或者聽來認識世界，相互通訊。其實大謬而不然。許多動物是瞎子或聾子，甚至又瞎又聾。它們有自己獨特的通訊方式。蝙蝠依靠它靈敏的超聲波雷達，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物質。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。其實人也有相當發達的嗅覺，能辨別出幾百種氣味。氣味還能喚起人對多年前發生的事情的回憶，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。

嗅覺通訊沒有特定收信對象，是“敬告所有有關者”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、環境阻礙，是警報式通訊的好方法。蜜蜂、螞蟻、老鼠都有這種氣味警報。煤氣里摻有氣味的氣體，礦井發生危險時在通風口加入乙硫醇，都是用的嗅覺通訊報警。

研究動物通訊還有實際應用。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。在機場播放鳥的遇險信號，可以使鳥類飛離機場，避免飛行事故。這是一個大有前途的領域。

研究動物的通訊，不僅可以使我們學到許多有用的知識，還能得到許多啟發。人類從中學到的東西“提高了他們在宇宙中生存及繁榮的能力。因為宇宙空間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，科學出版社一九八一年十月第一版，0.85元)