動物利用群體智能集體狩獵、相互掩護和躲避捕食者。對動物行為的科學(xué)研究（動物行為學(xué)）揭示了動物得以產(chǎn)生群體智能的簡單規(guī)則，不過進行這方面研究的科學(xué)家們有時會遇到不尋常的危險。

20世紀 50年代中期，德國生態(tài)學(xué)家馬丁·林道爾（ Martin Lindauer）在試圖了解蜂群如何找到新巢的地點時，遭遇了一個非同尋常的情況。他一直習(xí)慣穿著一身實驗室專用的白大褂，跟隨蜂群一路奔跑。不幸的是，他的白大褂與附近一所醫(yī)院里危險的精神病人的制服相似。有一次，醫(yī)院的警衛(wèi)誤以為他是一個“越獄”的病人，對他窮追不舍。幸好他跑得比警衛(wèi)還要快！這不僅證明他的身體非常健康，同時也顯示出蜂群的飛行速度有多快。

我們非常感激像林道爾這樣的動物行為學(xué)家，他們?yōu)榱丝茖W(xué)，不惜以身涉險。兩名巴西科學(xué)家不顧會被食人魚魚群攻擊的危險，潛入水中在魚群正上方一路跟蹤，他們也不太確定能否隨時躲避正在附近覓食的凱門鱷的攻擊。但在報告中，他們只是用典型的科學(xué)式的輕描淡寫地抱怨說，凱門鱷猛烈地搖動著尾巴將水?dāng)嚋?，影響了他們的夜間觀察。

巴西科學(xué)家并非使用潛水技術(shù)跟蹤魚群的第一人，這一榮譽似乎應(yīng)該屬于希臘哲學(xué)家亞里士多德。一些歷史學(xué)家認為他曾經(jīng)戴著面罩將長滿胡須的臉扎進愛琴海，觀察“舌齒鱸和鯔魚不顧種群之間的敵對狀態(tài)，在一起成群地游弋”。

不過，亞里士多德只不過是弄濕了他的胡子，和我一同在澳大利亞大堡礁研究珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的一名科學(xué)家則來了個驚天大冒險，他用腳蹼逗弄一條躺在水底的星鯊。他告訴我們，這種鯊魚的下巴很虛弱，牙齒又小又鈍。但是，鯊魚卻一口咬穿了他的腳蹼，并緊咬不放，以此證明他說的這兩點都是錯誤的。當(dāng)時水深約 1.5米，那位科學(xué)家身高 1.8米。他不得不彎腰脫掉他的腳蹼扔給鯊魚，才避免被淹死在水中。

以上提及的科學(xué)家們都在其研究的動物身上有所發(fā)現(xiàn)，但邁阿密大學(xué)的生物學(xué)家布賴恩·帕特里奇（ Brian Partridge）是第一個在了解動物群體如何像單獨的一只超級動物一樣移動、行動，并作出決定方面取得實質(zhì)性進展的科學(xué)家。他研究的是青鱈魚。

青鱈魚又名綠鱈，隨著鱈魚和黑線鱈的減少，青鱈魚越來越多地出現(xiàn)在西方人的餐桌上。青鱈魚分為兩種，阿拉斯加鱈魚和大西洋鱈魚，其中，阿拉斯加鱈魚被稱為“世界上幸存的美味魚肉的最大來源”。兩種鱈魚身長均在 1米左右，重達 20公斤左右。

魚群整體移動的關(guān)鍵規(guī)則

帕特里奇致力于研究大西洋鱈。和許多魚類一樣，大西洋鱈魚表現(xiàn)出成群聚集的行為。帕特里奇發(fā)現(xiàn)，要想知道魚群是如何聚集在一起并作為一個整體移動的，他必須識別并跟蹤每一條魚。

識別鱈魚很容易，他只需使用冷凍標(biāo)記法在每條魚的背上“打上烙印”，但跟蹤鱈魚卻很困難。為了方便跟蹤，他將一個由 20~30條青鱈魚組成的魚群放入蘇格蘭阿伯丁大學(xué)內(nèi)一個直徑 10米的環(huán)形池塘中。當(dāng)魚群在水中游弋的時候，研究者趴在池塘上方的旋轉(zhuǎn)托臺上密切注意魚群的運動，連續(xù)記錄每條青鱈魚的運動軌跡。魚群的游動速度為每秒鐘 30厘米左右，這意味著，研究者每分鐘都要低著頭跟著魚群旋轉(zhuǎn)一圈。這聽起來似乎不算什么，但是當(dāng)我在兒童游樂場的一個旋轉(zhuǎn)木馬上重復(fù)這一舉動之后，我感到頭昏眼花。

而且，頭昏眼花只是研究者面臨的一個小問題。研究完成以后，魚群被放生了（也許被吃掉了，他在文章中并未提及），帕特里奇和他的助手坐下來，不辭辛苦地測量了超過 12 000張膠片中兩魚之間的相對位置。最終，他們發(fā)現(xiàn)了魚群整體移動的關(guān)鍵規(guī)則。每條魚只遵循兩條規(guī)則：“跟上前面的魚（如果前面有魚的話）”和“與身邊的魚保持同步。 ”

以各種形式表達的這兩條簡單規(guī)則，是目前已知的所有復(fù)雜的群體運動的基礎(chǔ)。無論是魚群形狀及方向的統(tǒng)一急變，還是鳥群、昆蟲群和人群的運動，都以這兩條規(guī)則為基礎(chǔ)。這種復(fù)雜性是如何產(chǎn)生的呢？涉及哪些過程？為了找到答案，我們必須求助于科學(xué)的世界。