文鵬鳴

學(xué)習(xí)動物的偽裝術(shù)

你能從圖2這張畫作中看到什么？是一地落葉？還是有其他？這是美國畫家艾博特?塞耶的一幅作品，在落葉之中藏匿著一條銅斑蛇，它的偽裝使我們靠肉眼很難分辨。這幅作品被收錄到塞耶的書作《動物王國的隱匿色》之中，這本書出版于1909年。書中展示了塞耶的許多畫作，描繪動物非凡的偽裝本領(lǐng)，許多動物偽裝的效果可以被稱為“驚艷”。這也是塞耶為之著謎的原因，以至于塞耶得出結(jié)論：動物的色彩有且僅有一個(gè)目的——偽裝。但我們今天已經(jīng)知道，動物的顏色還有威嚇捕獵者和吸引異性的功能。

塞耶被稱為“偽裝之父”，當(dāng)然不是因?yàn)樗约耗軅窝b，而是因?yàn)樗堑谝粋€(gè)提出偽裝可通過使用干擾圖案打破物體的輪廓來實(shí)現(xiàn)。塞耶的偽裝畫作最顯著的作用是應(yīng)用在軍事上，早在1898年，他就和朋友一起在美國-西班牙戰(zhàn)爭期間為美國設(shè)計(jì)了偽裝的艦艇；而在一戰(zhàn)期間，法國和德國軍隊(duì)都以他的書為參照，為他們的士兵設(shè)計(jì)偽裝；即使時(shí)至今日，每當(dāng)美國陸軍啟用新的偽裝專家隊(duì)時(shí)，都把塞耶的書列為必讀書目。

人類在過去近200年里，一直在學(xué)習(xí)大自然來改進(jìn)自己的偽裝能力，不僅偽裝士兵，也研究如何偽裝戰(zhàn)爭工事、戰(zhàn)斗裝備，以及戰(zhàn)斗過程中軍隊(duì)或人員位置的移動。當(dāng)然，敵方同樣在學(xué)習(xí)，因此，敵軍的偽裝會使己方的偵察工作受到阻礙，這也是目前軍隊(duì)的一大挑戰(zhàn)。

我們要怎樣才能識破敵人的偽裝？

研究識破偽裝的技術(shù)

在美國洛斯阿拉莫斯國家試驗(yàn)室，研究者們正在向大自然學(xué)習(xí)如何分辨經(jīng)過偽裝的物體，他們的“老師”有比目魚、鰩魚、烏賊和章魚，因?yàn)樗鼈兌际钱惓＝艹龅膫窝b大師。以比目魚為例，它的身體并非完全扁平，但當(dāng)它躺在沙子上時(shí)，它看起來就跟沙地一樣是平整的，只有兩只眼睛鼓起來，卻正好模仿了小石子的形狀。章魚則可以同時(shí)改變皮膚的顏色和紋理來模仿海底的各種環(huán)境，說它有百變神功真的毫不夸張。正如塞耶書中所介紹的，動物不僅消除自身與環(huán)境在視覺圖像上的對比，同時(shí)又大膽地用圖案來打破周圍已有的輪廓，做到無縫銜接、無縫融合。

人和許多動物的眼睛其實(shí)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，可以通過連貫的邊緣、顏色的對比和不同的紋理等多種判斷依據(jù)來辨別復(fù)雜的圖像，但自然界的偽裝能力卻將我們?nèi)庋鄣膫刹毂绢I(lǐng)擊敗。研究者必須借助高科技來挖掘偵察能力。

美國伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）和國家海洋和大氣管理局（NOAA）正在為這一研究提供支持。他們使用自動水下機(jī)器人來獲得各種圖像和數(shù)據(jù)。自動水下機(jī)器人不需要人為控制，可自行在水底完成信息搜集任務(wù)，現(xiàn)在已被世界各國廣泛應(yīng)用于油氣考察、水下生態(tài)考察、空難搜救，以及軍事偵察。WHOI和NOAA使用的水下自動機(jī)器人可以在一次任務(wù)中通過遙感技術(shù)拍攝數(shù)百萬張海底照片，主要服務(wù)于美國的國家安全和情報(bào)應(yīng)用。而偽裝研究專家們開發(fā)出了一種圖像分析的算法框架，可以從水下自動機(jī)器人拍攝的眾多照片中，快速篩選出表征海洋生物及其棲息地結(jié)構(gòu)和紋理的照片。其中一種計(jì)算模型可以快速偵察到貝殼所在位置并且計(jì)算貝殼的數(shù)量；另一種側(cè)重于依靠光譜，從高度雜亂的圖像中找出動物的偽裝。

向色盲學(xué)習(xí)

除了遠(yuǎn)距離遙感影像和數(shù)學(xué)分析，近距離觀測也在開發(fā)之中。不過，近距離搜索由于花費(fèi)昂貴、速度緩慢，無法在大范圍區(qū)域應(yīng)用。最近，有一條線索為研究者們提供了新的機(jī)會。研究者發(fā)現(xiàn)，色盲的人往往在辯認(rèn)偽裝物體時(shí)比普通人表現(xiàn)得更出色，這可能因?yàn)樗麄冚^少依賴于色彩，而更多地依賴于圖形和紋理來分辨他們周圍的世界。那么，與其在色彩中尋找線索，不如換個(gè)思路，在圖案的結(jié)構(gòu)中尋找突破。動物即使處于偽裝狀態(tài)中，身體也需要保持自在懶散的狀態(tài)，使自己的身體處于節(jié)約能量的姿勢，這會產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)特征，如與周圍背景相比邊緣更光滑，或者輕微不同的紋理。這些現(xiàn)象正好不需要大范圍偵察，只要對局部海域進(jìn)行搜索，了解這一區(qū)域海底的環(huán)境特征，同時(shí)對偽裝的動物種類的各種身體形態(tài)進(jìn)行記錄，就能獲得某種判斷依據(jù)。近距離探測局部海域既節(jié)約了資金，也由于其區(qū)域不大，不需要花費(fèi)太長時(shí)間。

識破海洋生物的偽裝，不僅可以幫助海洋生物科學(xué)家們更好地了解海洋生物多樣性的狀況，也能幫助軍隊(duì)提升對敵情的偵察。例如，通過尋找偽裝者的身體形態(tài)特征，來把偽裝者從環(huán)境中識別出來。

偽裝相當(dāng)于自然界的隱身術(shù)，利用科技，科學(xué)家們已經(jīng)開始識破某些偽裝，然而，大部分偽裝還是逃過了現(xiàn)代科技的“法眼”。科學(xué)家們所要做的就是找出自然的游戲規(guī)則并且利用游戲規(guī)則來拿下它。