蚂蚁的耕作方式和高效的导航技术可以启发人类问题的解决方案

根据一个犹太传说，所罗门与一个聪明的蚁后对话，蚁后面对他的骄傲，给这位以色列国王留下了相当深刻的印象。在圣经《箴言》(6:6-8)中，所罗门与他的儿子分享了这个建议。"你这迟钝的人，要看蚂蚁，想她的路，要有智慧。蚂蚁没有向导，没有监督者，没有统治者，在夏天提供她的肉，在收获时收集她的食物"。

虽然我不能声称与所罗门王有任何家族联系，尽管与他同名，但我长期以来一直钦佩蚂蚁的智慧，并花了20多年时间研究它们的生态、进化和行为。虽然蚂蚁可能为人类提供教训的概念肯定已经存在了一段时间，但从科学家对其生物学的了解中可能会获得新的智慧。

蚂蚁农业的教训

作为一名研究人员，我对生长真菌的蚂蚁特别感兴趣，这是一个由248个物种组成的群体，它们将真菌作为其主要的食物来源进行培养。它们包括79种切叶蚁，它们用刚切下的叶子种植真菌花园，并将其带入巨大的地下巢穴。作为了解这些蚂蚁如何与它们的真菌作物共同进化的科学努力的一部分，我已经从德克萨斯州到阿根廷挖掘了数百个切叶蚁的巢穴。

很像人类的农民，每一种种植真菌的蚂蚁都对其种植的作物类型非常讲究。大多数品种是一种真菌的后代，种植真菌的蚂蚁的祖先在大约5500万到6500万年前开始种植这种真菌。这些真菌中的一些被驯化了，现在没有它们的昆虫农民就无法独立生存，就像一些人类的作物，如玉米。

蚁农面临着许多与人类农民相同的挑战，包括虫害的威胁。一种叫做Escovopsis的寄生虫可以破坏蚂蚁园，导致蚂蚁饿死。同样，在人类农业中，害虫的爆发也造成了一些灾难，如爱尔兰马铃薯大饥荒、1970年的玉米枯萎病和目前对香蕉的威胁。

蚂蚁已经进化出高度复杂的社会组织。

工业化农业将化学杀虫剂作为部分解决方案，将农业虫害管理变成一个价值数十亿美元的产业。这种方法的麻烦在于，害虫能够以比研究人员开发更有效的化学品更快的速度进化出绕过杀虫剂的新方法。这是一场军备竞赛--害虫占了上风。

蚂蚁也以类似的规模单一种植它们的作物--毕竟，一个切叶蚁巢穴可以容纳500万只蚂蚁，它们都以地下花园中的真菌为食。它们也使用一种杀虫剂来控制Escovopsis和其他害虫。

然而，它们使用杀虫剂的方法在一个重要方面与人类不同。蚂蚁的杀虫剂是由它们允许在其巢穴中生长的细菌产生的，在某些情况下甚至在它们的身体上。将细菌作为一种活的文化来保存，使微生物能够实时适应害虫的进化变化。在害虫和农民之间的军备竞赛中，养殖蚂蚁发现，活的细菌可以作为制药厂，能够跟上不断变化的害虫。

虽然农业害虫管理的最新发展集中在对作物植物进行基因工程以生产它们自己的杀虫剂，但从5500万年的蚂蚁农业中得到的教训是利用活的微生物来制造有用的产品。研究人员目前正在试验将活的细菌应用于作物植物，以确定它们是否能有效地生产出能与害虫一起实时进化的杀虫剂。

改善交通

蚂蚁也可以在运输领域提供实际的教训。

蚂蚁是出了名的善于快速定位食物，无论是森林地面上的昆虫尸体，还是你厨房里的一些面包屑。它们通过留下信息素的痕迹来做到这一点--具有独特气味的化学物质，蚂蚁用它来引导它们的巢穴伙伴找到食物。通往目的地的最短路线将积累最多的信息素，因为在一定的时间内有更多的蚂蚁沿着它来回旅行。

在20世纪90年代，计算机科学家开发了一类以蚂蚁行为为模型的算法，在寻找两个或多个地点之间的最短路径方面非常有效。就像真正的蚂蚁一样，通往目的地的最短路线将积累最多的虚拟信息素，因为在一定时间内有更多的虚拟蚂蚁沿着它旅行。工程师们已经用这种简单而有效的方法来设计电信网络和绘制送货路线。

蚂蚁在人类之前几千万年就开始耕作了。

蚂蚁不仅善于寻找从它们的巢穴到食物来源的最短路线，而且成千上万的蚂蚁能够沿着这些路线旅行而不造成交通堵塞。我最近开始与物理学家奥斯卡-安德烈-埃雷拉-桑乔(OscarAndreyHerrera-Sancho)合作，研究割叶蚁是如何沿着它们的觅食路线保持如此稳定的流量，而不像人类拥挤的人行道和高速公路那样出现典型的减速现象。

我们正在使用摄像机跟踪每只蚂蚁如何对放置在它们觅食路径上的人工障碍物做出反应。我们的希望是，通过更好地了解蚂蚁对障碍物和其他蚂蚁的运动作出反应的规则，我们可以开发出最终可以帮助编程的自动驾驶汽车，使其永远不会被堵在路上。

看好蚂蚁

公平地说，蚂蚁有很多方面远非完美的榜样。毕竟，有些蚂蚁物种以不分青红皂白的杀戮而闻名，有些则以奴役婴儿而闻名。

但事实是，蚂蚁在很多方面让我们想起了自己，或者是我们可能喜欢的想象中的自己。它们生活在有分工的复杂社会里。它们合作抚养它们的孩子。它们完成了非凡的工程壮举，如建造了可以容纳数百万人的空气漏斗结构，所有这些都不需要蓝图或领导。我有没有提到它们的社会完全由雌性管理?

关于蚂蚁仍然有很多东西需要学习。例如，研究人员仍然不完全了解蚂蚁幼虫是如何发育成蚁后的--一只有翅膀的雌蚁，可以活20年并产下数百万个卵，或者一只工蚁--一只没有翅膀、通常不育的雌蚁，活不到一年，在蚁群中执行所有其他工作。更重要的是，科学家们正在不断地发现新的物种--仅在2021年就有167个新的蚂蚁物种被描述出来，使总数达到15,980个以上。

通过考虑蚂蚁和它们许多迷人的方式，可以获得大量的智慧。