连一个神经元都没有的原生质流体迷宫算力:多头绒泡菌与最优路径网络自组织
2000 年 9月28日 · 1.5% 无菌营养琼脂平板、高压灭菌纯燕麦片与亚克力激光雕刻迷宫板
你知道吗?
它没有大脑,没有神经,甚至连细胞壁都没有,只靠一滩黄稠的原生质在迷宫里自发呼吸流动,就把人类顶尖的图论算法算穿了。
计算机科学家为了计算多节点间最短路径,必须动用图论中复杂的迪杰斯特拉算法;然而在森林落叶层中,一种连单个神经细胞都没有的原生生物——多头绒泡菌(Physarum polycephalum),却用黏液和燕麦片给人类计算智能上了一堂震撼的大师课。
2000年9月28日,日本北海道大学的中垣俊之在《Nature》发表了一篇传奇短文。他们用树脂雕刻了一个长宽各30毫米的标准几何迷宫,将黏菌黄色单细胞原质团接种在迷宫内任由其铺满所有死路通道;随后在迷宫的起点和终点出口处,分别放置了一颗高压灭菌的燕麦片作为食物诱饵。
奇迹发生了:由于燕麦营养信号引发了局部的肌动蛋白节律性收缩脉动,整个黏菌内部的流体管道展开了自组织博弈——凡是不通向食物的死胡同管路,因缺乏微流剪切力逐渐萎缩被吸收;而连接两颗燕麦之间距离最短的那条唯一路径上的管壁,则在双向流体脉冲下自适应大幅增粗!
仅仅过了几小时,所有死路消失,只剩下一根精准勾勒出迷宫全局最短路线的粗壮黄色运输大动脉。