颠覆你对外星生命形态的认识——《异星觉醒》电影解析
或许总是关注真实的火箭发射时间久了也是一件比较无聊的事情，今天我们来换个口味，聊一些轻松的内容，像是航天或太空相关的科幻电影和游戏，比如今天刚刚上映的这部《异星觉醒》。本文转载自公众号《未来空天》，原作者小天，转载已获授权。
今天是科幻大片《异星觉醒》在国内上映的日子，作为一部外太空硬科幻大片，其剧情的设定立足于人类现有的科学技术成果，有较为严谨的科学背景。电影中的外星生物凯文起初萌态十足、惹人爱怜，然而最终却成长为攻击性惊人的可怕动物。它背后都有些什么样的生物学原理呢？来看看吧！
1、剧情简介
首先，我们先来简单了解一下故事的脉络。（没看过电影的小心剧透啊！）
电影的开场是几名宇航员在外太空接收一个来自火星的返回舱，有惊无险，返回舱被机械臂成功捕获。
火星的返回舱里，有一个神秘的火星生命样本——一个显微镜下才能看到的干细胞。黑人生物学家通过营造远古地球的大气环境，成功将其唤醒。通过给这个干细胞喂养葡萄糖等营养液，火星干细胞迅速成长。宇航员也将其命名为：凯文。
第25天，实验室报警了！因为黑人生物学家有个扳手没有拧紧导致实验室构建的远古地球环境发生了改变，此时已经长成海星状的凯文进入休眠。
生物学家为了激活凯文，采用电击的方式刺激它。果然，电击产生了效果，凯文被成功激活。
然而，此时凯文也表现出了攻击性，它直接将黑人生物学家的手掰成了粉碎性骨折。而这一切还只是一个开始，凯文不仅集肌细胞、神经细胞于一体，更拥有超强大脑，能够进行超能进化。宇航员并不知道其体内竟然暗藏巨大的杀机，导致整个空间站都弥漫着死亡的气息，人类的命运也危在旦夕……
2、外星生物的创作灵感：粘液菌
该电影从剧本编写阶段，就邀请了生物学专家深度参与。影片中前所未有但又符合科学原理的外星物种凯文的创作灵感来自粘液菌。编剧介绍，“它刚开始只是单细胞生物，而后经过多次分裂变成多细胞复杂生命体。每个细胞都兼具视觉细胞、肌细胞、神经细胞的功能，所以对环境有着非比寻常的适应能力。”外星生命的外部形态别具匠心，“并不拘泥于固有结构，只要有需要就可以任意变幻。比如在接触到科学家的手之后，它迅速学习这种有效设置生发出五条肢体。伴随着被唤醒的进食、生存和繁殖欲望，这种能力使它成为极致的恐惧根源。”
什么是粘液菌
粘液菌，是一种有机体，一些特征与真菌类似，其他特征与原生生物类似。粘液菌大约有500多个品种。它们在腐烂的木头、湿地上蔓延，摄取细菌和腐烂的蔬菜。粘液菌有两个主要的种群：原生质（Plasmodial Slime Molds）或真正的粘液菌和细胞粘液菌（cellular slime molds）。细胞粘液菌的身体由许多细胞组成。它们形成一种鼻涕虫（sluglike）群，被叫做伪原质团（pseudo plasmodium）。
科学家发现粘液菌虽然无脑，但是却拥有智能，尤其是其中一种被称为“海绵宝宝”的黄色多头绒泡菌（Physarumpoly cephalum），它们也能记忆、决策、预测变化，能解决迷宫问题、模拟人造运输网络设计、挑选最好的食物。
粘液菌能走迷宫
4小时内，粘液菌已轻而易举寻得迷宫的出入通道，并将处于迷宫其他部位的身体收起，仅在出入口间形成几条管状通道。8小时后，粘液菌细胞已找到走出迷宫的最短路线，收回其他路线中的“触角”，用身体形成迷宫最短路线的管道。迷魂“八卦阵”完全没有阻碍生命原始的贪吃冲动。
科学家们设计了一个约邮票大小的迷宫，走出迷宫共有四条长短不一的路线。迷宫出入口放上粘液菌爱吃的琼脂，并将粘液菌放入迷宫。粘液菌如同贪吃蛇一般，不断将身体往迷宫各角落里扩散，迅速充满了整个迷宫。
粘液菌能设计路网
科学家按照地图，模拟设计了一个粘液菌微型培养平台。在这个地图状的平台上，在表示美国大城市的位置放了燕麦片等食物。位于培养平台内的粘液菌先是包围了整个可吃的地方，但几天之内它们就缩小变细，只留下与食物连在一起的粘液分枝，而这些粘液分枝相互连接的方式，几乎与人造的公路、铁路线完全一致。通过类似的实验，科学家还利用粘液菌再现了东京地铁网以及加拿大、英国和西班牙的高速路网。
科学家在地球仪上敷上一层琼脂（agar），再把盖住海洋的琼脂切掉，之后根据远近和城市大小，在24个城市上放燕麦片。通过超过 30 次重复试验，发现粘液菌在地球仪和地图上建立的网络高度类似，甚至在“亚洲”，粘液菌传送食物的路线居然跟中国古代的丝绸之路相似，76% 的粘液菌网络与丝绸之路以及亚洲高速公路相同。
粘液菌网络还具有高效的自修复性——只要将其中一个食物源拿掉，整个食物网络将重新根据之前提到的“最优化”原则重新排布。科学家认为，粘液菌的“智能性”能够应用在运输网络设计，以及复杂的大规模模拟实验中。
粘液菌能做计算
粘液菌在繁殖过程伸出的触管（feeling tubes）能够吸收环境中的物质——例如两种颜色的染料——系统会将两种颜色运送到整块网络的其他分支上，最后转化成第三种颜色。整个工作原理，就像电脑的逻辑运算一样拥有 input 和 output 机制，整块粘液菌网络，就像一块电路逻辑板。
也许未来我们能设计一种柔软、以生物为基础的电脑，我们对“电路板”的概念也许会因此而改写。Adamatzky认为，以粘液菌为契机，未来的电脑很有可能并不像现在冰冷，它们有一天会成为具有自成长以及具有自修复性的运算设备。
粘液菌能预测环境变化
科学家们发现粘液菌还能用一种基本的内部时钟来分辨时间和空间，预测未来生存环境可能发生的变化，并做好准备。科学家们把琼脂盘放在温暖潮湿的环境里（粘液菌喜欢潮湿环境），并在琼脂上刻下一些沟槽，然后把多头绒泡菌（粘液菌的一种）放在沟槽里，它们便会沿着沟槽爬行。
但每隔30分钟，研究人员会突然降低温度和湿度，让它们处在干冷环境中。粘液菌不喜欢这种环境，它们会本能地减慢爬行以节约能量。几次训练之后，即使不再改变环境，粘液菌的爬行速度还是每隔30分钟就慢下来一次，要过好久这种自发的减速才停止。把时间间隔改为60分钟和90分钟，效果同样。
虽然平均下来，只有半数的粘液菌在环境不变时显出了自发减速，但在这一游戏里，它们无法再依靠粘液。科学家推测说，它们只能依赖某种内部的机制，这也许和它细胞质的类似于脉搏的跳动有关。
3、结束语
科幻电影中的凯文高度智能，异常可怕，而现实中的粘液菌也表现出令人意想不到的智能。粘液菌的种种生物学表现，让我们不得不重新思考：智慧到底是什么？长期以来，我们一直认为只有人类才具有思考和解决问题的能力，并把这种能力称作智慧。然而，随着对地球其他生命形式的不断研究，科学家越来越惊讶于其他看似低等的生物所具有的令人惊讶的智慧表现。黑猩猩、海豚、鹦鹉……等等，大多数人早已经了解到这些高等哺乳动物或鸟类的智慧，但对于一些细菌乃至单细胞原生生物的智慧仍然了解甚少。从粘液菌的表现，我们不得不深思，像人类这样的高等智慧生物，其生命起源之初，或许就在细胞生存和演化的内在机制里嵌入了智慧的雏形。另一方面，外星生物凯文为什么会表现出如此强烈的攻击性呢？这或许也跟“物竞天择、适者生存”的自然规律一致。即使是地球生物，“狼吃羊”的一幕也是司空见惯的现象。也许，生存和繁衍的压力自始至终才是生物进化和智能发展的真正原因吧！人类是时候重新审视智慧本质并严肃思考外太空交往原则了。
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