新研究：蚂蚁建立了极其高效的运输系统 - 彭博社

澳大利亚肉蚁在树上盛宴。艾伦·范·威尔根堡无论你是打败了《模拟城市》还是仅仅获得了城市规划博士学位，将一个大都市区域与其主要资源连接起来都需要做出一些艰难的决定。挑战的核心在于如何平衡成本、效率和韧性。

以一个新的偏远郊区开发项目为例。如果你拥有全世界的高速公路资金，你可能会将其直接连接到大都市区域的所有现有服务和主要中心，并建造额外宽的道路，以防初始车道因交通拥堵或需要维修而满员。这是一个非常高效和强大的网络，但并不是一个非常具有成本效益的网络。如果有一天你的资金耗尽——比如，因为燃油税已经几十年来没有提高——你可能会发现这个系统维护起来太昂贵，更不用说扩展了。

彭博社城市实验室房地产开发商纳夫塔利在迈阿密海滩寻找交易，推动佛罗里达州发展美国的驾驶和拥堵率比以往任何时候都高海牙成为全球首个禁止石油和航空旅行广告的城市一个负担得起的游牧家居设计在适应城市生活方面面临挑战如果你发现自己处于这种不幸的境地（也许是面对一个无能的国会和现有的 高速公路法案的到期以及高速公路信托基金的破产），你很可能不是一只蚂蚁。

看看被称为 Iridomyrmex purpureus 的澳大利亚肉蚁。它们生活在沙砾和沙子下的巢穴中，外出觅食附近树木的蜜露，沿着可以延伸数百米的小径行走。因为这些微小的高速公路系统并没有过度建设——并不是每个巢穴都直接连接到一棵树——它们的维护非常良好。例如，如果植被或草地侵入小径，蚁群就有能力清理小径。

肉蚁运输系统的示例，圆圈表示巢穴，绿色方块表示树木。虚线表示直接连接到树木的小径。皇家学会界面期刊一个全球学者团队最近开始研究这些蚁群如何在没有任何集中规划操作的情况下，以精简的预算创建如此高效的运输网络。基于对肉蚁小径的先前研究，研究人员模拟了这些网络是如何演变的。（他们似乎已经排除了任何现有的城市规划 中心为蚂蚁。）在 皇家学会界面期刊中，研究团队 报告他们识别出了支配这一规划系统的基本“规则”。

这里开始（在瑞典乌普萨拉大学的首席作者和数学家阿里安娜·博蒂内利的电子邮件帮助下）：肉蚁——令人惊讶的是，它们知道整个群落中 每条小径的长度——只有在新巢与食物树之间的道路比任何现有的巢-树链接更短时，才会连接新巢。那些没有直接连接到树的巢必须前往最近的巢来获取食物。换句话说，考虑到维护道路网络的高成本，蚂蚁将其保持在最低限度。

博蒂内利和团队称这个基本规则为“最小链接模型”，或MLM；他们写道：

我们已经证明，MLM再现了肉蚁的运输网络，通过简单的局部优化规则平衡了稳健性、成本和效率。

MLM模型与已知的最多15个巢的肉蚁群落非常吻合。然而，当研究人员尝试将模型扩展到2000个巢时，运输网络失去了稳健性。成本保持低水平，效率也相当不错，但如果“顽皮小孩”用放大镜烧毁了小径，那么系统就会崩溃，因为它没有备用路线。

研究人员怀疑这就是肉蚁群落往往保持在15个巢以下的原因。毕竟，牺牲过多的稳健性可能会使群落面临自然灾害的风险，比如上述提到的情况，以及捕食者或竞争者。一旦一个群落增长到大约15个巢，肉蚁先锋就会分裂并建立一个新的群落——迷你版的刘易斯·芒福德城市规划学派。

肉蚁保持它们的运输网络异常清晰。内森·布朗人类可以借鉴一些这种成本效益，但正如自然不断提醒我们的，我们还需要非常强大和韧性的网络。为此，研究人员发现肉蚁规划模型可以通过一个调整来适应更多人类规模的发展，这个调整允许与树源建立新的连接——或者用人类的说法，就是与学校、超市、发电厂等建立连接——一旦一个社区达到一定规模。这使得系统稍微贵一些，但增加了一些韧性。

研究受到肉蚁殖民速度的限制。观察一个殖民地完整的60到80年生命周期太耗时：很少有资助项目能持续那么长时间并覆盖让人坐在椅子上大喊“不要踩那里！”的费用。因此，依赖模型。但研究人员仍然认为这项工作可以为确定新发展何时真正需要一条主要新道路，或者可以通过现有运输系统连接到关键服务的网络分析提供信息。

事实证明，没有小的规划理念，只有小的规划者。