单细胞生物黏菌具有建立高效运输网络的能力

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日本研究人员最近发现，一种单细胞生物——黏菌具有建立高效运输网络的能力。他们希望在将来的城际铁路网络、通信网络等基础设施的规划设计中发挥黏菌的这种能力。

黏菌是介于动、植物之间的一种微生物，形态各异，具有向食物聚集的特性，如果食物处于分散状态，黏菌就会在食物之间形成管道，通过管道输送养分。

来自北海道大学和广岛大学等机构的研究人员在一个A4纸大小、与日本关东地区形状相同的容器内培养黏菌。黏菌和最大块的食物被放在容器内模拟东京中心的位置，而其他小块食物则被分散放置在容器内模拟关东地区36个主要车站的位置上。

研究人员发现，黏菌首先在周围迅速形成细密网络，随着网络向四周扩散，网络从出发中心向外逐渐由细密变清晰，一至两天后，在容器内整个“关东地区”便呈现出清晰的“铁路网”。

虽然黏菌每次形成的网络并不相同，但研究人员发现这些网络有着共同的特点：经常用的管道会越来越发达，而不用的管道会逐渐消失；最终网络的总长度达到尽可能短；确保在某处中断时有其他路径可以绕行。

研究人员还利用黏菌不喜光的特性，用光照射模拟一些在实际铁道施工困难的地方，结果黏菌都形成了最为经济的网络。实验中还出现过与现实的关东地区铁路网基本相同的网络。

研究人员分析认为，黏菌网络在总长度、运输效率、应对事故能力等方面，都可与实际的铁路网相匹敌甚至做得更优秀。研究人员希望，在需要考虑成本和风险等复杂因素的城际铁路网络、通信网络等基础设施的规划设计中，黏菌的这种网络建设能力能发挥作用。