拟态——神奇的自然礼物

康乐

      ①当你在森林小径散步时，可能会看到一片不起眼的枯叶，但你的脚还没有踏上去，“枯叶”却突然飞起，瞬间变成一只闪耀着墨蓝色光泽的美丽蝴蝶。它翩然飞去，很快就消失得无影无踪——原来是罕见的枯叶蝶。

      ②你或许还会看到一只虎甲在路上迅速跳动，细看却觉蹊跷——“虎甲”竟然长着超长的触角!原来这是一种螽斯①的若虫②，它模拟虎甲的体色、外形和跳跃行为，以防被猎食。直至完成最后一次蜕皮，它就会成为一只巨大的螽斯，前翅宽阔，脉络清晰，像一片树叶。

      ③这就是大自然里奇妙的拟态!

      ④拟态，表现为一种生物与另一种生物或周围自然界物体的相似性，这种相似性很高，简直难以分辨，可以保护其中某一物种或两个物种。这种相似性可表现在外形、颜色、气味、鸣声和行为等方面。拟态非常神奇，也很常见，在动物、植物和真菌界都存在，也吸引了很多科技工作者探究其原因和机制。

      ⑤已有的科学研究认为，一方面，大自然的“进化接力赛”促进了不同物种之间互惠互利的协同进化，导致了拟态；另一方面，为了适应相似的选择压力而导致的平行进化也会促进拟态的发生。研究者推测导致拟态的生物机制可能是这样的：第一步是与调节形态变化有关的修饰基因发生突变；第二步是具更小表型影响的基因受到了选择，导致相似性程度的增加。事实上，亲缘关系很近的动物并不都采用拟态的对策适应环境。相似的基因组为什么能产生如此大的表型变异和分化？更多物种的拟态及其机制仍等待着我们去发现和探索。

      ⑥拟态是生物多样性的重要表现形式，是大自然的馈赠，让我们的世界更加神奇、复杂和美丽，使自然生态系统更加稳定、多样和有序。拟态的美学特征也经常让我们深感意外，同时也让我们领悟到它存在的道理，从而激发我们的好奇心。

     【注】①螽（zhōnɡ）斯：一种昆虫。②若虫：蝗虫等不完全变态的昆虫，在卵孵化之后，翅膀还没有长成期间，外形跟成虫相似，但较小，生殖器官发育不全，这个阶段的昆虫叫作若虫。

AI是如何做决策的？

    ①最近一段时间，AI（人工智能）被炒得神乎其神，似乎它无所不能。但事实上，据社交网站“脸谱”披露，要想欺骗AI把某个不存在的东西当作真实存在，比你想象的要容易得多。

    ②譬如，在一张高清晰度的图片中，随机地降低某些地方的像素。这么一点微不足道的变化，人眼根本难以觉察，也不会影响我们的判断；但AI却能觉察出来其中的差异，并因此严重干扰了判断，比如说把图中的猫误认作了狗。

    ③这个低级错误揭示出当前AI的一个重大缺陷：太拘泥于细节，“只见树木，不见森林”，让无谓的细节影响了对整体的判断。如果这个弱点被黑客利用，后果将不堪设想。他们将能够操纵无人驾驶汽车狂奔，无视红绿灯；或者让犯罪嫌疑人轻易躲过AI控制的监控摄像头。

    ④为了解决这个问题，这就需要我们先去了解AI是如何自我学习，如何做决策的，但这一直是个难题。因为AI在自我学习过程中，经过海量的数据训练之后，会自创一套决策规则，但它最后创立的规则到底是什么，这对于AI的设计者有时候都是一个谜。这一点其实跟人也是相似的。譬如，老师在课堂上向你传授知识，但你是如何把这些知识点组织起来的，他也不见得清楚。

    ⑤最近，美国布朗大学的克里斯•格林和他的同事开发了一个系统，有望突破这个困难。这个系统能够分析，当AI对一个图像做判断时，它是根据图像的哪一部分做出判断的。为开发这个工具，研究小组用数码噪声依次替换图片的一部分，看看这样替换之后，是否会对AI的判断产生影响。如果AI改变判断，那说明图片的这块区域可能正是影响AI判断的关键所在。

    ⑥格林在给图片分类的一个AI上测试了他的系统。这个AI被训练把图片分成10个类，包括飞机、鸟、鹿和马等。格林的系统能够暗中查看，当AI对图片进行分类时，什么是它所倚重的，什么是被它忽略不计的。结果表明，AI先是将图片上的物体分解成不同的元素，然后搜索图片中的每一个元素以确定把图片归到哪一类。

    ⑦举个例子。当AI观察马的图片时，它首先关注的是其腿部，然后，寻找它的头部。在观察鹿的图片时，它也采用类似的办法，不过在关注了鹿的腿部之后，它接下去搜寻的不是头，而是鹿角，因为鹿角是最能把鹿跟其他动物区别开来的，所以鹿角被置于优先的地位。至于图片的其他地方，则被AI完全忽略了。

    ⑧从这里我们看出，AI做决策的过程迥异于我们人类。我们是不会如此拘泥于局部的。面对一张鹿的图，即使把它的角打上马赛克，我们也还是可以根据分叉的蹄子认出鹿来的，但对于“死板”的AI，它很可能就把它认作驴了。

    ⑨格林的软件可以帮助我们测试现有的AI，以便确保它们下判断时，关注的是我们认为重要的东西，这对于改进AI有重要的价值。

（选自《大科技·百科新说》2018.05B，有删改）

无微不至

〔日本〕星新一

    大厦群起伏连绵，像群山般伸向远方，远天的白云之间，现出了夏日初升的太阳，阳光照进了房间。这是一座八十层公寓的第七十二层的一个房间，床上躺着一个男人，他就是这屋子的主人，名叫特鲁，在宇宙旅行保险公司工作。

    太阳升得更高了，窗边的玻璃雕刻品亮晶晶的，把太阳光反射到墙上，在镶着自动日历钟的2050年这个地方画了一个圆圆的光点。

    射入的阳光渐渐增强，由于窗上蓝色大玻璃的反射，使热气透不进屋子，只能让光线照射进来。因为室内有某种装置，使得气温全年都保持适当，而且，让含有微微花香的新鲜空气充满屋子的各个角落。花香可根据不同季节和人的喜爱而变化，现在是夏季，按特鲁的爱好，混合着百合花香的新鲜空气，从角落里静静地飘散出来。

    墙上日历钟的时钟指着八点了，一阵轻轻的响声过后，接着从圆花瓶形状的银色扩音器里放出了音乐，并且还响起了温柔的说话声。“喂，到起床时间了，起床吧，……”

    时钟与所有的装置都联系着，录音带上的“话”反复了三次，特鲁没有什么表示，于是“话”停住了，墙壁之中响起了轻轻的齿轮转动的声音。

    天花板上静静地降下了一双“手”，这种用软塑料制成的、被人们称为“手”的装置，不论哪一家都有。

    “还睡吗？上班要迟到了。”与“话”音同时，“手”掀开了被子，抱起特鲁，送进了浴室。特鲁象木偶一样被摆弄着，进入了自动打开的浴室门后，“手”把特鲁放到喷头下面，这时从墙壁上伸出的一只小“手”在他脸上涂上了脱毛膏，只用了五秒钟时间就把胡子完全溶化了，丝毫也不伤害皮肤。

    那只大的“手”也在灵活地活动着，从特鲁身上脱下宽大的睡衣扔进旁边的电子洗衣机。

    “来洗一下淋浴吧。”随着“话”音，温度适当的水喷了出来，旋即就像是骤雨一般消失了。于是干燥的热风吹来，一瞬间，特鲁皮肤上的水全都被吹干了。

    这一切刚完，喷雾器轻轻洒出香水，“手”又给他穿上了洁白的服装。

    “早餐已备好，请来这边。”与“话”音同时，“手”把特鲁送到餐室椅子上，这里的桌上已摆好从厨房运来的早餐、咖啡、牛奶等等，香气四溢。

    “请吧。”与此同时，电视屏幕上映出了当天的新闻摘要三分钟，然后三面的墙壁又飘送出轻快的音乐，在阳光照射下，在清爽的空气中回荡。

    音乐弱了下来，“话”音道：“如您不吃那就撤掉了。”

    一切都合乎每天所要求做的在进行着，特鲁也不按旁边的电钮，不表示是否同意，所以传送机便按程序开动了，桌上的食器叮当地碰撞着移进了厨房。

    音乐再次增强，烟卷装置来到面前停了下来，只要一拿起烟卷这个装置就会自动点火，但特鲁今天早晨好像不想伸手拿烟。

    乐曲变换着响了好一会。

    时钟指着8时50分了。

    音乐停止了，“话”音再次提示：“喂，该走了。”

    “手”扶起特鲁送向房间一角，一靠近那门就自动打开了。那里有用结实透明的塑料制成的像蚕茧形状的车子，“手”把特鲁放了进去。

    “祝您今天顺利，您走之后，房间会像以往一样被整理好的。”随着这声音，车门关上了，“手”按了旁边的电钮。

    “咔”的一声，车子被空气压缩机送入一个很大的管道里。由这个管道可以到达城市所有的地方，也能到达大厦的房间里。因为空气压力很大，谁都可以在很短的时间内到达目的地。

    特鲁的车子在管道中行进着，车前安有小型装置发出无线电波，管道接收了这信号，便在复杂的路线中毫无差错地指引道路。

    五分钟后，特鲁的车子停在他公司的大门前。

    正是上班时间，大门口有许多职员，其中一人隔着塑料车门向特鲁喊着：“早晨好，特鲁先生，怎么回事，脸色这么难看？”

    特鲁没动，那同事伸手一拉特鲁的手，不由大声喊叫起来：“啊，冰凉！喂，医生！”

    不一会儿，医生由管道到来了，在一片嘈杂声中检查了特鲁的身体。

    “情况怎么样？”

    “已经晚了，他的心脏衰弱，老毛病发作，已经死了。”

    “什么时候？”

    “大约已有十个小时了，可以说是在昨天夜里吧。”

（选自《星新一科幻作品选》）

【甲】

    夫君子之行，静以修身，俭以养德。非淡泊无以明志。非宁静无以致远。夫学须静也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。淫慢则不能励精，险躁则不能治性。年与时驰，意与日去 ， 遂成枯落，多不接世 ， 悲守穷庐，将复何及！

（诸葛亮《诫子书》）

【乙】

    夫志当存高远，慕先贤，绝情欲 ， 弃疑滞^①。，使庶几之志^② ， 揭然^③有所存，恻然^④有所感；忍屈伸，去细碎^⑤ ， 广咨问，除嫌吝^⑥虽有淹留^⑦ ， 何损于美趣，何患于不济^⑧若志不强毅，意不慷慨，徒碌碌滞于俗，默默束于情，永窜伏^⑨于凡庸，不免于下流^⑩矣！

（诸葛亮《诫外甥书》）

【注】①疑滞：犹豫不定。②庶几之志：接近或近似于先贤的志向。③揭然：显明的样子。④恻然：恳切的样子。⑤细碎：琐碎的杂念。⑥嫌吝：怨恨耻辱。⑦淹留：德才不显于世。⑧济：成功。⑨窜伏：逃避，藏匿。⑩下流：地位低微。

梦回繁华（节选）

①张择端画的《清明上河图》，绢本，设色，纵24.8厘米，横528.7厘米。作品描绘了京城汴梁从城郊、汴河到城内街市的繁华景象。整个长卷犹如一部乐章，由慢板、柔板，逐渐进入快板、紧板，转而进入尾声，留下无尽的回味。

    ②画面开卷处描绘的是汴京近郊的风光。疏林薄雾，农舍田畴，春寒料峭，赶集的乡人驱赶着往城内送炭的毛驴驮队。在进入大道的岔道上，是众多仆从簇拥的轿乘队伍，从插满柳枝的轿顶可知是踏青扫墓归来的权贵。近处小路上骑驴而行的则是长途跋涉的行旅。树木新发的枝芽，调节了画面的色彩和疏密，表现出北国早春的气息。画面中段是汴河两岸的繁华情景汴河是当时南北交通的孔道，也是北宋王朝国家漕运的枢纽。巨大的漕船，舳舻相接，忙碌的船工从停泊在河边的粮船上卸下沉重的粮包，纤夫们拖着船逆水行驶，一片繁忙景象。汴河上有一座规模宏敞的拱桥，其桥无柱，以巨木虚架而成，结构精美，宛如飞虹。桥的两端紧连着街市，车水马龙，热闹非凡。一艘准备驶过拱桥的巨大漕船的细节描绘，一直为人们所称道船正在放倒桅杄准备过桥，船夫们呼唤叫喊，握篙盘索。桥上呼应相接，岸边挥臂助阵，过往行人聚集在桥头围观。而那些赶脚、推车、挑担的人们，却无暇一顾。这紧张的一幕，成为全画的一个高潮。后段描写汴梁市区的街道。在高大雄伟的城楼两侧，街道纵横，房屋林立，茶坊、酒肆、脚店、肉铺、寺观、公厕等一应俱全。各类店铺经营着罗锦布匹、沉檀香料、香烛纸马。另有医药门诊、大车修理、看相算命、修面整容，应有尽有。街上行人摩肩接踵，络绎不绝，士农工商，男女老少，各行各业，无所不备。

    ③《清明上河图》采用了中国传统绘画特有的手卷形式，以移动的视点摄取对象。全图内容庞大，却繁而不乱，长而不冗，段落淸晰，结构严谨。画中人物有五百多个，形态各异。采用兼工带写的手法，线条遒劲，笔法灵动，有别于一般的界画。《清明上河图》是一幅写实性很强的作品，画中所绘景物，与文献中有关汴梁的记载基本一致。《东京梦华录》中所记述的街巷、酒楼、饮食果子，以及“天晓诸人入市”“诸色杂卖”等，都能在这画面中找到生动的图释。画中的“孙羊店”“脚店”等，与《东京梦华录》中所记的“曹婆婆肉饼”“正店七十其佘皆谓之脚店”等，无有不符。画面细节的刻画也十分真实，如桥梁的结构，车马的样式，人物的衣冠服饰，各行各业人员的活动，皆细致入微。它不是一般热闹场面的记录而是通过对各阶层人物活动的生动描绘，深刻地揭示出这一特定历史时期的社会生活状况。画中丰富的内容，有着文字无法取代的历史价值，在艺术表现的同时，也是为12世纪中国城市生活状况留下的重要形象资料。