科学家将一种原生生物放在代表城市的食物地图上，结果你猜？

科学家将一种原生生物放在代表城市的食物地图上，结果你猜？

他们选择的线路竟然与火车线网极为相似...

上图：生物设计的美国铁路网下图：美国铁路网

本文图片内容转载自公众号：把科学带回家

2010年，日本北海道大学的科学家在《科学》期刊上发表了一项研究，他们用地燕麦片替代城市，在培养皿里让一种叫做黏菌的原生生物自由生长，结果成功的绘制了东京铁路系统的线路图。

让人惊掉大牙的是，黏菌绘制出的东京铁路系统，和人类百年来勤勤恳恳地通过反复试错修建出来的铁路网几乎一模一样。

下图为东京铁路网

左图为铁路网，右图为黏菌君的作品

静态图图中的对比可以发现，黏菌短短几天的线路图与东京铁路网是极为相似的。有一种观点是，黏菌短短几天就颠覆了人类几十年的努力。但小编认为，从侧面验证了，人类社会的基础设施建设还是比较科学的。

英国西英格兰大学（University of the West of England）非常规计算中心主任 Andrew Adamatzky 教授也用燕麦片来当作城市，他来模拟了丝绸之路。

怎么样？还是有些相似度吧？在东亚片区黏菌君更倾向于将最近的城市连接一起，所以他们为人类社会选择了南线。不过，到了中亚西亚片区，黏菌君的选择跟古丝绸之路有点相似了。

Andrew Adamatzky还用黏菌君模拟了西班牙路网

下面是真实的西班牙高速公路网（左）和黏菌的设计（右）的对比：

小编发现，黏菌君更倾向于用最短的距离去解决城市连接问题。但是人类社会会跨越一些挑战，不完全选择最短的直线距离作为高速路线位。

美国新泽西理工学院（NJIT）的助理教授 Simon Garnier 也用美国地图和黏菌做了试验。他的实验结果也和美国的交通网络类似。

据悉，美国公共电视台（PBS）将在新一期的《展示美国》（America Revealed）节目当中首次公布一些以最新卫星技术和航拍摄影创新科技制作而成的计算机影像显示图片。这些图片通过GPS技术，从太空的角度，以艺术的形式展现出美国交通设施、道路运输和通讯基础设施的应用情况，令人大开眼界。

既然是高效的选择运输智能，小编联想到物流行业，我们以美国达美乐披萨的原料供应路线作为研究对象。

发现，虽然与路网稍有差别，但是与达美乐物流供应路线相似度很高。

这家企业在康涅狄格州设有一个供应中心，而制作披萨所需要的生面团、胡椒粉、蘑菇和西红柿等原料则通过卡车从全国各地运到这个供应中心。而黏菌君跟它选择了相似的配送路线。

设想：

未来我们在做基础设施开发之前，能否用黏菌君来一次演示？

不过用不“卓”这么麻烦了，专业的科学家已经找到黏菌君的建模方法：

科学家最后的原理是黏菌形成的微网络当中，“远路”携带的营养运送过程中消耗大，因而流速低，直径逐渐收缩；而“捷径”流速更大，直径逐渐增大。这样，整个网格就逐渐收缩到最优解上。实际上是一种类似于蚁群算法的退火算法。

实验者模拟了一下这个算法，解出来的结果和黏菌搜索的结果相差无几：

在这里相聚：