人类,作为地球上独一无二的物种,取得了其他生物无法企及的成就,甚至开始考虑向其他星球迁移。当我们提及地球上最为智慧的生物时,无疑,每个人都会毫不犹豫地想到人类,我们被认为是地球有史以来最为聪明的物种。然而,究竟如何衡量一个物种的“聪明”程度呢?
这里有一个简单而直接的方法,那就是通过测试物种解决各种认知任务的能力。最近的一项研究,科学家通过实验比较了人类和蚂蚁在解决几何挑战方面的能力,结果出乎预料,在某些方面,蚂蚁竟表现出比人类更好的认知能力。
什么样的实验呢?研究人员选择了与人类进行比较的蚂蚁是长角立毛蚁,这种蚂蚁具有极强的适应能力和广泛的分布范围,同时也有极强的合作能力。测试项目是一个典型的认知类任务——被称为“钢琴搬运者”,在这个任务中,参赛者(人类和蚂蚁)需要在一个狭窄的场地中引导一个T形物体通过。人类有人类的场地和T形物体,而蚂蚁有缩小版的、相同的场地和T形物体(由蚂蚁诱饵制成),总之两者需要同样的解决方案才能完成任务。
这个项目主要考验参赛者的空间推理能力和协调能力,这些认知方面的能力越强就越容易完成任务。不过,研究人员并不是通过任务完成速度来评分的,毕竟这样人类和蚂蚁没有任何可比性。他们是围绕从起始房间到出口的过程中,参赛者穿越狭小空间错误情况、角度和避开障碍物的方式等等,最后进行建模综合性评估参赛者的表现。
实验结果显示,蚂蚁群体表现得比人类优秀。这次实验有三组比赛:“单打”——一只蚂蚁和一个人分别独自完成任务情况的对比,“小群混打”——7只蚂蚁和6-9个人的对比,“大群混打”——80只蚂蚁和26个人的对比。在独自挑战中,人类和蚂蚁都能完成任务,但是人类明显远优于蚂蚁。这说明,人类个体在认知方面远优于蚂蚁,不过当涉及到群体时,情况就不同了,蚂蚁明显要比人类表现得更好。
特别是研究人员为了比赛更有意义,还限制了人类群体的交流,人类参赛者被戴上口罩和墨镜,避免语言和眼神的交流,这种情况下人类群体解决这项任务的能力明显弱于蚂蚁。另外,蚂蚁的大群体比小群体表现更好,而小群体比单只表现更好;人类则是大群体和小群体表现几乎差不多,而小群体远弱于单个人。
这项研究揭示了两种不同的进化策略。蚂蚁以牺牲个体智力为代价,最大限度地发挥了集体能力;而人类则进化出了复杂的个体认知,但却难以提高集体效率。蚁巢中的所有蚂蚁都是姐妹,它们有共同的目标,社会关系非常紧密,个体间的合作远远超过竞争,甚至完全没有竞争,这就是为什么蚁群有时被称为“超级有机体”(每只蚂蚁都像是一个更大生物体的不同细胞一样)。
人类的社会关系比蚂蚁要复杂的得多,个体间的竞争也非常激烈,这让我们必须发展个人认知能力。不过我们在合作方面也找到解决方案,那就是交流——特别是语言交流,让我们能够完成复杂的、大群体的合作。这项研究限制了我们的交流,如果不限制交流的话,可能我们的群体表现也不会比蚂蚁群体差多少。
最后,这项研究可能会对分散式机器人系统的设计提供帮助,简单的基于规则的行为可能使机器人群体之间能够有效合作。