《世界是个生命体》06/丰富的感官和感受器:信息之源

蜜蜂能够看见紫外光,这使它们某些时候能够在阴暗的天空中看到太阳,人类却不具备这种能力。
——爱德华·威尔逊①


当看到自己喜欢的商品降价促销时,我们通常会做出购买的决定;当听到急刹车的声音时,我们会警觉地向汽车的方向观望;当闻到异味时,我们会仔细分辨其味道,以便查明产生异味的原因;当品尝到的食物符合自己的口味时,我们会吃得很开心。通过这些例子可以看出,眼、耳、鼻、舌等感觉器官能够令我们感知到外界的各种变化,这样才能作出适当的反应。

实际上,覆盖身体表面的皮肤也是一种感觉器官。当你拎着包裹时,即使没有看着它,也会因为能够感受到拉力的存在而可以确认包裹还在手上。在冬天的户外,当你的手无意中触碰到冰凉的铁管时,会本能地迅速缩回。除了感觉器官,还有很多小的感受器分布在身体各处 ,同样有助于察觉到刺激。在内脏、血管壁内,在肌、肌腱、关节等部位,散布着许多不同种类的感受器。

我们了解到,这些感觉器官与感受器能够探测体内、体外的各种变化,并能将获得的信息传递给其他器官,因而成为了人体中的“传感器”。同样,在宙斯体内也有类似的装置,而且种类繁多。

在万众瞩目的世界杯决赛中,无论是转播人员操控的摄像机,还是记者手中的专业级相机,或者是观众所持的智能手机,都齐刷刷地将焦点定在了球场。这些设备仿佛汇聚成了宙斯的复眼,如同苍蝇的眼睛一般,将赛场上的每个细节都尽收眼底。在球场外,还有更多的“眼睛”——摄像头——分布在世界的各个角落,它们正监视着宙斯机体的运作。这让我想起了千手观音,因为千手观音不仅有一千只手,还有一千个眼睛。只是,无论在眼睛数量还是在手的数量方面,宙斯都要比千手观音多很多。

在一些记录片中,我们可以看到由慢速摄影机所摄制的有趣画面。原本经过一年才建成的大桥,其建造过程却浓缩在了一个只有几分钟的视频里。原本发育缓慢的爬山虎,却可以像动物一样快速向上攀爬。原本漫长的四季变化,却可以快速展现出来。在一个草原与森林相接的地方,渐渐地变成一片嫩绿,之后又魔术般地变得郁郁葱葱,接着又变成色彩斑斓的金黄色,最后则变得一片荒芜。

另外通过卫星,还可以记录一年当中北极冰川的变化。从春天到夏天,巨大的北极冰盖渐渐消融,不断向极点退缩,而显露出的陆地、海洋和岛屿则不断增多。当由秋转冬气温逐渐降低时,原本已经缩小的冰盖又再一次向四周延伸,最终把整个北极包裹得严严实实。就这样,北极冰川每年都会经历一次由大到小,再由小到大的过程。

相对而言,高速摄影机则带来了完全不同的感受。那些原本转瞬即逝的画面,却清晰地展现在我们面前。当高速飞行的子弹穿越苹果时,当快速行驶的汽车撞击障碍物时,当刺破注满水的汽球时,出现的是一个个令人惊奇的运动过程。此外,在网球场上,鹰眼系统可以准确追踪记录球的路径,可以帮助裁判做出更准确的判断。

令人感兴趣的是,在Alex Pomansanof编导的纪录片《超视觉世界》中,进一步向我们展示了在超凡的摄影技术下所捕捉的奇妙景象。使用高速摄影机记录水的运动后,当重新播放这些画面时,会发现水看起来似乎很粘稠。另外,该片也形象地说明了人眼感知电磁波时的局限性:“如果用一架钢琴中的整排琴键来表示可见光谱的宽度,那么所有电磁波的范围将大至从地球到太阳的距离。”也就是说,相对可见光而言,肉眼不能看到的电磁波其范围非常大。

例如,只有借助具有红外功能的摄影机,才能拍摄到蜜蜂是如何提高蜂房温度的。在影片里我们看到,并不是所有的蜜蜂体温都一样,只有负责加热的蜜蜂才有较高温度,它们的肚子呈明亮的桔红色。这些蜜蜂走到哪里,哪里的温度就会随之上升,同时该区域的蜂房也会显现出明亮的桔红色。此外,在城市中有大量的无线电发射器,周围布满了非常拥挤的无线电信号。但是我们的肉眼却看不见,只有专门的设备才能检测到。

另外,X射线也是我们的肉眼无法看到的,但是却可以帮助实现透视功能。众所周知,借助X射线,医生可以探测病人的肺部,还可以获得有关骨骼的影像。而借助各种各样的探伤仪,可以探测加工件内部是否有缺陷。通过雷达,能隔着巨大的冰盖透视南极洲陆地。就这样,宙斯具有了强大的透视能力。借助专业的材料和工具,他可以记录更多的影像。有的我们肉眼曾经看到,有的却从未见过。宙斯不但可以将人脑的结构可视化,而且还能可视化人体中血液的分布,甚至能透视很多微小的细胞。

在实验室里,宙斯可以借助显微镜来拍摄微观世界的美妙景象。而在太空方向上,则有很多“远视的大眼睛”——太空望远镜——正关注着宇宙的变化。当发生日食或月食的时候,还会有无数双眼睛、无数个摄影器材朝向天空。另外,在环绕地球的轨道上,人造卫星能够在太空中观察我们的家园。其中一些正忙着给地球拍照片,仿佛成了太空摄影师,为了工作而只身在外。

还有,更神奇的是,假如借助太空望远镜也无法看清其他行星的样貌,这时便会把几只“眼睛”(例如旅行者号和新视野号空间探测器)伸到行星旁,以便一窥究竟。

所有这些“眼睛”极大地扩展了宙斯对时间和空间的认识,为他提供了广阔的视野,令其大开眼界。就这样,宙斯既能够感知那漫长的137多亿年的时间流逝,也能觉察在短暂的几微秒内发生的变化。他的视野可以大到100多亿光年宇宙的尺度,也可以小到细微的纳米等级。也就是说,宙斯既能看得更远,也能看得更清晰。正是因为有了如此强大的视觉系统,他才能在瞬息万变的世界做出快速的判断和反应。

你瞧,宙斯竟然有这么多功能各异的“眼睛”。可是不要忘了,他的“耳朵”也很多,其中最重要的要数麦克风了。我们在很多地方可以看到它:在政府机构的新闻发布会上,在节目主持人手中,在电话机内部,在KTV包房里,以及在笔记本电脑上。

虽然麦克风用途广泛,但是在水中却需要专门的设备来倾听声音,这个特殊的装置就是声呐。无论是海面上来来往往的船只,还是水下深藏不露的潜艇,都需要依靠声纳来探测水下环境,这样才能及时发现水中的各种障碍物,以便为安全航行提供保证。

另外,人的耳朵所能听到的声音有一定限制,其频率不能太高也不能太低,而且声音的强度也不能太小。但是,宙斯的“耳朵”却更加灵敏。他可以感受到频率较高的超声波,以及频率较低的次声波,甚至对极其微弱的声音也能产生反应。

如同人一样,宙斯也有嗅觉和味觉。他可以通过气体侦测器来检测气体的渗漏情况,也可以借助研究人员来分析液体的成分和浓度。而在更多的传感器的帮助下,他还能了解冷热的变化,湿度的大小,压力的强度,磁场的范围以及位置的转变。也正是得益于这些传感器,宙斯才能掌握复杂的气象变化,才能评估地震的强度并确定震源的位置。

从职业角度来说,记者对宙斯体内发生的各种事件比较敏感。为了能够提供更快、更精确的报道,他们常常奔波于各种场合。有的不顾个人安危,匍匐在危险的战场前线;有的站在狂风之中,断断续续地向我们介绍当前的情况;还有的深入到凄凉的灾难现场,把自己的所见所闻传达给公众。此外,在国家领袖的就职仪式上,在各种奖项的颁奖典礼上,以及在大众所熟悉的明星身边,也经常可以看到他们忙忙碌碌的样子。

正是由于存在这样一个环球的记者群,以及他们不断将自己的所见所闻反馈给社会,才使得宙斯可以了解当前世界的状况。不过,记者所反馈的信息也有一定局限性,在许多专业领域就力所不及了。这时,就要依靠专家了。

在茂密的原始森林,几个生物学家正仔细地观察着,以期待能够寻找到新的物种;在危险的悬崖峭壁上,地质学家正用小锤子敲打着岩壁,之后开始收集那些已经酥松的石块;在实验室里,化学家正小心翼翼操纵着仪器,以便能检测出某种物质的化学成分。接下来,他们会将自己的研究成果以论文形式发表出来,其中可能会包含复杂的统计分析以及数学模型。或许,正是因为有了许许多多的研究人员,宙斯才能获得范围广阔的深层次的信息。

当然,如果忽略职业方面的要求,那么每个人都可以当作为宙斯体内的感受器。我们总是通过各种方式,将自己听到的和看到的情况告知他人。这包括一些传统的方式,例如在家庭、学校和工作场所的闲聊,同时也包括因通信技术进步而采用的新的途径。例如,我们总是急不可耐地用手机将一些消息告知对方。此外,互联网也经常是我们分享见闻的场所,其中包括Facebook、Twitter和新浪微博等网站,另外还有人气急升的微信。

每时每刻,无论是飞行中的侦查机或是正在航行的监测船,无论是金属探测器还是分别测量亮度、速度和噪声的装置,还有那些越来越灵敏的雷达,以及煤气、烟雾警报器,等等,这些大大小小的感官或感受器不断将信息反馈到宙斯的神经系统中。正如我们所见,这些感官或感受器已被分化并各自具有特殊的作用,它们所获取的信息也是分别沿着专用的途径流动。

通过全球定位系统(GPS),对于那些使用了相关设备的用户,宙斯可以精确地了解其位置。也就是说,宙斯能够掌握他们的行踪。在遥远的距离上,他的感知能力如此之强,那么在近的距离上他的这个能力就更不用说了。

在超市里,商品常常贴着条形码。当我们挑选完物品结帐时,收银员只要将它们在扫描器上一刷,就可以获得商品名称、价格、时间等信息。通过这个方法,超市就可以记录具体的销售情况。换句话说,它仿佛眼看着数目众多的商品离开超市并牢记在心。有趣的是,现在有的设备可以不用“看”就能做到这一点,甚至能知道得更多。当然,这些设备针对的不再是条形码,而是能接收、释放无线电信号的电子标签。例如,有的交通卡使用的就是这个技术。

毫无疑问,电子标签可以比条形码记录更多的数据。当携带电子标签的物品在相关的读写器附近经过时,那些读写设备就可以“感觉”到目标已出现,同时能记录标签中所保存的信息。甚至,有的标签所存储的信息可以被读写器修改,在这一点上就比条形码更先进。此外,它具有更长的通信距离,而且多个电子标签还能在短时间内被快速读取。正是因为有这些优点,所以电子标签的使用范围日益扩大。在防伪技术领域,在收费系统中,在识别野生动物时,以及在物流系统里,我们都可以看到其身影。

最终,通过条形码、电子标签以及相关的的扫描器、读写装置,在一定程度上实现了对物的控制以及物与物之间的直接通信。其结果是,这些物品不再是毫无声息地堆放在一起或者散落在各处,而是形成了一个可以交流信息的无线网络,甚至有的物品之间能够彼此“感知”到对方的存在。如果把这些分散的网络和互联网整合在一起,则可以大大加强人与物、物与物之间的通信,进而有希望形成环绕全球的物联网。

当台风来袭时,它对宙斯躯体的刺激极其复杂,无论在空间上还是在时间上。在台风所经过的区域,数量众多的气象监测站正忙碌地工作着。它们需要及时提供与台风有关的信息,例如温度、湿度、风速、雨量,等等。与此同时,记者们也没闲着,他们所发回的报道令大众有身临其境的感觉。我们可以感受到台风来临之前的紧张气氛,可以看到摧枯拉朽般的破坏过程,最后还要面对损毁严重的人类社区。

除了台风,还有地震、火山爆发、干旱等自然灾害,以及战争、工业灾难、恐怖袭击等人为灾祸在刺激着宙斯。它们此起彼伏,而宙斯因为有丰富、灵敏的感官以及感受器,所以对发生的一切了如指掌,进而可以从容应对,并最终可以从大大小小的灾难中恢复过来。

作为高级的物种,哺乳动物实现了体内恒温,当然这是以对体温变化的敏感为基础的。不难发现,宙斯具有同样的能力。对于某些场所,他时刻监视着室内的温度变化,以便及时采取制冷或供热等措施,因而实现了室内恒温。尤其是那些重要的机构,例如博物馆、冷库、实验室,它们分别保存着宙斯的记忆,存储着宙斯的食物,或者为宙斯提供研究科学的场所。

显然,宙斯不仅仅能够获悉灾难的发生和温度的变化,他在世界各地还获取了与商品价格、水资源、交通等有关的信息,其中绝大部分是在不知不觉中获得的。它们千头万绪,源源不断地从宙斯的感官和感受器中产生出来。只是在上海,就有数百万只水表记录着千家万户的用水情况。通过类似的途径,宙斯能够做到洞察一切,有的是在意识上,有的却停留在潜意识里。

可是,面对这些数量巨大、来源广泛且汹涌而至的信息流,宙斯是否会感到茫然呢?他是否感到困惑?他该如何应对呢?


参考文献和注释:
① 爱德华·O·威尔逊. 昆虫的社会. 王一民,王子春,冯波等译,重庆:重庆出版社,2007:221.


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编辑于 2019-07-09