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作者：钱志新

出版社：江苏人民出版社

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世界是网的试读：

第一章　导论：世界是网的

一、世界是什么

世界是什么？这是一个既神奇又热烈的研究课题。进入21世纪以来，围绕“世界是什么”这个主题，全球有四本最新力作发表于世：《世界是平的》、《世界又热又平又挤》、《世界是弯的》和《未来是湿的》，三位大家分别从不同角度研究回答了“世界是什么”这个问题。

（一）世界是平的

2005年4月托马斯·弗里德曼出版著作《世界是平的：21世纪简史》，旋即成为全球的畅销书。弗里德曼是当今美国最具影响力的新闻记者之一。

弗里德曼通过对全球化过程的长期考察分析，提出全球化发展的三个时代：第一个时代从1492年到1800年，为全球化1.0版本，主要动力是国家，使得国家与国家之间的壁垒逐步消除而变得平坦；第二个时代从1800年到2000年，为全球化2.0版本，主要动力是公司，使得公司与公司之间的壁垒逐步消除也变得平坦；第三个时代从2000年后进入一个新的纪元，为全球化3.0版本，主要动力是个人，使得个人与个人之间的壁垒逐步消除又变得平坦，总之世界变得越来越平坦。为此，弗里德曼惊呼：“亲爱的，我发现这个世界是平的。”

（二）世界又热又平又挤

继发表《世界是平的》这部著作后，2008年7月托马斯·弗里德曼又推出一本新作《世界又热又平又挤》。

世界进入21世纪以后，人类不断面临新的挑战：能源供需失衡、石油危机、气候失控、人口爆炸、全球变暖，这些危机威胁着地球和人类的生存。弗里德曼透过现象，从点到面建立一个具有全球高度的解释架构，从系统性思考出发作出全新的研究结论，即世界是又热又平又挤的。为此必须开展一场绿能革命，这是工业革命以来最大规模的产业革命，将危机转化为商机，使整个世界迎来前所未有的重大转变。

（三）世界是弯的

2009年5月，美国金融投资家戴维·斯密克推出他的力作《世界是弯的》，成为全球新的畅销书。

2008年全球发生金融危机后，斯密克从全球化的金融层面进行全面深刻的研究，理智地提醒人们关注全球宏观经济失衡，财政巨额赤字，货币汇率大幅波动，国际资本快速跨境流动，各种基金异军突起，以及货币政策和金融监管的困境等问题，从而使全球化带来巨大风险和不确定性。其最后结论为全球化进程并非是一条平坦畅通的直路，而是一条曲折不平的弯路。

（四）未来是湿的

2009年被美国业界誉为“互联网革命最伟大的思考者”的克莱·舍基出版了《未来是湿的》这部新作，成为一本研究世界未来发展的畅销著作。

在大洋彼岸，一位妇女丢失了手机，她征召了一群志愿者进行“人肉搜索”，很快将其手机从盗窃者手中夺回；一个旅客在乘飞机时遭受恶劣服务，她通过博客发动了一场与航空公司对峙的群体运动；在伦敦地铁爆炸案和印度洋海啸中，公众用手机拍照提供了比摄影记者更完整的记录……舍基从对这些事件的研究中认为世界的未来是湿的，要重视“无组织的组织力量”，一旦构建群体的努力，事情就变成“简单得可笑”，足见社会群体的力量无比强大。

二、世界的本质是网的

（一）网络是本质

关于“世界是什么”的研究，三位大家从四个不同角度进行研究。《世界是平的》是从贸易和科技的层面研究全球化的发展，使世界从原来的“圆”的变成“平”的。《世界又热又平又挤》是从人类面临新挑战的现状分析，认为世界变得又热又平又挤，从而提出必须开展一场绿能革命。《世界是弯的》是从全球化的金融层面对金融危机进行深刻反思，指出全球化不是平坦大道，而是崎岖弯路。《未来是湿的》是从研究构建社会群体出发，认为世界的未来是湿的，提示全球关注“无组织的组织力量”。三位大家从各自的研究角度来考察世界，得出有意义的结论，无疑都是正确的。

如果将四本力作的研究综合起来，通过系统的大集成，就可以清楚地从诸多现象的背后，发现一个共同的内在本质，这就是“世界是网的”，网络使整个世界变成平的、热的、挤的、湿的……

如果将研究的领域从经济领域扩展到人类社会和自然界的整个世界来考察，透过现象观本质，则“世界是网的”指自然界和人类社会普遍存在着网络，网络将世界联系起来成为一个整体。

如果将研究的层次从三维空间扩展到时间层次乃至N维空间来考察，“世界是网的”意指时间就是一个大网络，很多事物在一定时段集中大爆发，宇宙随着时间的发展越来越向网络演化，形成极其巨大的宇宙网。

即使将视野进一步扩展到无限，亦可得到一个惊人的发现，“世界是网的”。强大无比的网络才是世界发展的真正力量，整个世界是由网络统治着的。世界的多样性决定其表现形式是千差万别的，但在包罗万象的现象背后有着共同的本质，这就是网络。至此，可以得出一个有力的结论：“世界是网的”。

（二）形形色色的网络世界

网络世界极其神奇，网络无处不有，网络无时不在，从基本粒子到总星系，从无机界到有机界，从生物世界到人类社会，从空间维到时间维，整个世界都是网络。

宇宙中众多天体是网络形态，从太阳系到银河系再到星系团都是星体网络，网络把星体连成一体，整个宇宙就是最顶级的大网络。

生物界也是群体网络，从蚂蚁群、蜜蜂群、大雁群、狼群到整个原始森林的生物群都构成了网络形态，生物群体在网络中共存共生。

人体是一个高精度的网络，神经系统、循环系统、免疫系统等都是网络组织，特别是无形无踪的经络系统是最为神奇的网络，在人体中起着至关重要的作用。

交通是最典型的网络，公路网、航运网、铁路网、航空网以及城市地铁轻轨网使人与物得以畅通快速流动，交通网络是现代化的先行官。

企业集群是网络型组织，众多企业围绕一个产业在空间上集聚发展，由品牌企业与原料企业、能源企业、零部件企业、外包企业、流通企业、服务企业以及相关组织合作发展，具有强大的竞争能力。

城市的发展更是网络型的，由特大城市、大城市、中小城市乃至乡镇构成网络型的大都市群，夜间从飞机上看纽约、东京等特大都市群，由片片灯火构造成五彩缤纷的大网络，异常壮观。

时空也是网络的，其一是同时态的相对稳定的空间网络，网络中诸要素在空间上的联系与组合秩序，如DNA分子的双螺旋结构网络。其二是历时态的运动演化的时间网络，网络随时间的延伸呈现流动性和变动性秩序，如生命系统中存在的时间节律等。空间网络与时间网络往往是交织在一起的。

总之，网络形态比比皆是，网络组织普及宇内，形形色色的网络十分令人神往，网络统治着整个世界。

三、网络是宇宙的最佳组织形态

网络是宇宙普遍联系规律的集中表现，网络具有独特的组织作用，分散的东西是脆弱的，只有聚集的东西才有力量。通过网络可以将分散的东西组织起来形成聚集的整体，整体大于局部之和，是任何一个局部单元都无法比拟的，网络的组织力量强大无比。

（一）网络的组织结构

网络具有螺旋型外型结构，其内在结构由节点构成，节点是网络的主体。网络总体上由主节点、从节点和纽带三个基本元素组成。主节点是重心，起主导作用；从节点是成员，起自主作用；纽带是中介，起联系作用，三者形成一个整体。网络正如“联合舰队”，由旗舰、船舰和舰号三方组成，在整体中既行动一致，又独立自主。

网络是一个体系，是不断扩展的，由小网络发展成大网络，再由大网络发展成巨型网络，以至无穷。在大网络中有小网络，小网络中有更小网络，各层次的小网络都是一个节点，由许多小网络节点组成新网络。各层次网络之间的纵向联系和横向联系，构成了无穷嵌套的立体网络结构图景。这一图景一方面表现为横向相同层次的网络相互依存，构成水平网络；另一方面表现为纵向不同层次的网络相互联系，构成垂直网络。网络的群体是“有界无限”，单个网络是有界的，众多网络是无限的，因此整个宇宙之网是“有界无限”的。

（二）网络的基本特征

网络的本质是一种组织，万事万物都是网络组织。网络组织的基本特征表现在三个方面：

第一、网络的整体性。

网络是各要素相互联结的有机整体，既不是各要素简单的机械叠加，又异于各要素孤立状态的性质、功能和规律。

第二、网络的开放性。

网络是一个自由的开放系统，不断地与外界环境进行物质、能量和信息的交换，形成一个非平衡态的稳定结构。

第三、网络的动态性。

网络是不断运动的，逐步地从无序到有序，从低级到高级自我进化，通过自组织机制，实现网络的循环升级。

宇宙普遍联系规律集中表现为网络，网络是宇宙的最佳组织形态。

第二章　天体网：黑暗而美丽的宇宙天网

千百年来人们对宇宙充满了无限的好奇，诗人、哲学家、画家、天文学家都以各自的方式去理解宇宙和感知宇宙。地球、月亮、太阳、银河系、星系团……这些看似没有任何联系的星体或星系又仿佛冥冥之中命运相连。现在换个角度，在网络世界里看宇宙，你会发现宇宙是一张黑暗而美丽的天网。

一、开启宇宙之网大通道

（一）从“网”的视角看日月星辰

夜晚仰望天空，不禁心驰神往、遐思万里，黑色的夜幕上点缀着无数闪闪发亮的繁星，仿佛一幅清新淡雅的黑白画卷上涂写了整个宇宙的风景，又如一张神秘莫测的天网连通着宇宙的脉搏。从古至今，人类就喜欢用“网”的情愫去理解天体，去遐想天体之间的关联，那些美丽而神奇的神话故事已经深深地印在每个人的心里。在大熊星座的尾部有七颗明亮的星体，人们把它们想象成舀酒用的勺子并命名为“北斗七星”；人类通过丰富的想象力把那些物理位置较近的星体用无形的纽带联系在一起，并想象成各种动物或人的形状，于是就有了猎户座、双子座、金牛座等星座的说法；当然人们也会把巨大的星系勾画成美丽的图章，例如把银河想象成“天河”，天河的两边还有“牛郎”和“织女”，于是美丽的神话故事就诞生了。

人类喜欢把这些天体活化，赋予它们生命力和感情。其实它们并不是单一存在的，而是和其他天体相互吸引，在一个庞大的天网中不断运动和演化。地月系是一个局部的小网络，月球绕着地球旋转，它们之间相互吸引，正是这种相对运动导致了地球上的白天与黑夜的交替；地月系又只是太阳系的一部分，它们只是大网络中的一个局部节点，它们都要绕着太阳旋转，并各自相互吸引且恪守“规章”，网络节点间的相互运动和作用也会产生一些奇妙的天象，例如日食和月食；庞大的太阳系却又只是银河系的一部分，浩渺无穷的银河系网络含有众多类似太阳系一样的恒星系统，它们都按照一定规律运动着，并在万有引力的作用下不断演化。当然银河系之外还有众多星系，科学家称之为河外星系，宇宙中的亿万天体在这个有界无限的巨网中运动着。宇宙中最为普遍的现象就是天体集群现象，太阳系中有许多行星都有自己的卫星，银河系中则有双星、聚星和星团，星系中又有双重星系、多重星系、星系团和超星系团等，这些大大小小的家族以特定的形式聚集在一起并相互作用，形同人类生活的家庭、家族、城市和社会一样。

（二）走向宇宙之网

现在不妨走马观花式地领略一下宇宙之网的魅力。行星是最基本的天体系统，太阳系中共有八大行星，除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，这些行卫系统构成最小的局部网络系统。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系网络。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的银河系网络。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，银河网络内部的所有成员围绕银心作绕转。恒星常常聚集在一起，有结伴而行的“伴侣”，也有三五成群的“团队”，更有庞大的“星团军队”捍卫着宇宙家园。银河系外还有河外星系，星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。不同的星系团不仅成员数差别很大，而且形状也各不相同，有的结构致密，有的外形松散。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。星系聚集也有类似恒星聚集的现象，有两个或多个聚集在一起的小团体，也有更为庞大的星系团出现。科学家认为有比超星系团更为复杂的星系聚集结构，称之为“宇宙网”，目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，称为总星系。

由此可见，从行卫家族到恒星系统再到星系，最后构成星系团、超星系团以及整个宇宙总星系。这就如同一个巨大的网络无限地分割出无数个小网络，有的小网络又可以分为更小的网络的结构。相对于总星系网而言，银河系不过是一个微小的局部节点；但在银河系中，太阳系又是一个不起眼的局部节点；在太阳系中，地球又是一个局部节点。从宏观到微观再到宏观，无处不体现网络的特质和结构。现在就一起走进宇宙之网吧！

二、光芒四射的太阳系

太阳系是地球所在的恒星系统，它是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束的天体的集合体：8颗行星、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的小天体。太阳系俨然是一个网络结构，位于中心的太阳拥有太阳系内约99.86%的质量，并以引力主宰着整个太阳系，太阳是太阳系网络中的主节点，拥有至高无上的地位。太阳系内的其他天体都是网络中的从节点，都得绕着太阳旋转，太阳系网络由主节点太阳、从节点除太阳以外的天体以及联系它们的万有引力组成。

（一）“君临天下”的太阳

大海航行靠舵手，万物生长靠太阳。太阳像是整个太阳系国度的君主，它拥有至高无上的力量和众生钦慕的地位，它主宰了整个太阳系星体的生态环境。没有太阳，地球将失去光和热，也就不会有生命的存在。太阳以其自身强大的力量影响着整个太阳系网络上的星体，让其他星体有规律地绕着太阳旋转。太阳的这一性质好比供应链中的核心企业，为供应链上的其他企业提供资金、技术、系统等资源，在帮助其他企业稳定发展的同时也凝聚了一批企业，最终形成具有强大竞争力的供应链网络。太阳又是一个超级的实验室，其拥有许多地球难以实现的条件，太阳的诸多未解之谜也等待科学家们不断的探索。

1.地球光热的源泉

太阳这位无私的君主，无时无刻都在燃烧着自己为整个网络上的星体带来光和热，它是地球的光热源泉，是生命的主宰者。太阳辐射直接为地球提供了光热资源，为生物的生长发育和人类生产生活提供了能源。据粗略估计，太阳每分钟向地球输送的热能大约250亿亿卡，相当于燃烧4亿吨烟煤所产生的能量。地球在一年中从太阳获得的能量，相当于人类现有各种能源在同期内所提供能量的上万倍。从网络理论来讲，一般核心节点拥有的资源和能力要远远大于从节点，因此整个网络中大部分流动的资源和能源都由主节点提供。太阳系网络结构就符合这一种网络特点，相对于地球而言，太阳的资源仿佛是取之不尽的，这是因为地球的资源量和太阳提供的能源相比数量级相差太大。太阳维持着人类和动植物的生存发展，如果有一天太阳停止向地球提供能量，那么地表温度接近零摄氏度，地球上的所有行动都将会停止，也就不会有生命的存在；但如果太阳投射到地球上的能量增加2—3倍，水全部被蒸发，地球上的生命也就无法生存。由此可以联想到，在企业网络中，如果要激活整个网络，应该注重节点企业的资源平衡，核心企业不能提供过多的资源滋长节点企业的惰性，也不能提供过少的资源让节点企业处于困境，网络平衡才能网络共生。

除了提供光和热，太阳能的转化为人类生活提供了极大的便利。太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水加热以满足人们生活生产中的热水使用，目前太阳能热水器的使用已经十分普遍。太阳能汽车也是未来解决汽车燃料紧缺的重要手段，太阳能汽车将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境。此外，太阳能发电应用也十分的广泛。可见，太阳作为整个太阳系的核心，为地球生态环境和人类生活发展创造了良好的环境，而地球也利用太阳辐射将太阳能转化为各种能源应用到人类生活中。

2.伴“君”如伴虎

太阳这位“君主”并不是一直都这样平静地为网络中的其他星体提供福利，有时候它也会怒发冲冠，给网络中的星体带来诸多的负面影响。太阳活动主要是指光球层的太阳黑子、色球层的耀斑和日珥以及日冕层的太阳风的变化，分别会对地球的气候、电离层和地球磁场产生影响。太阳活动会给地球带来一系列的灾难，例如太阳在太阳黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发而形成的太阳风暴，伴随着大量高速带电粒子流，会严重地影响地球的环境，破坏臭氧层，同时也会干扰无线通信，对人类的生命安全产生威胁。

太阳活动对气场、无限通信和电力系统等都会造成严重的破坏。2003年10月下旬，太阳表面发生了激烈的能量爆发，全世界的无线电通信被迫中断、美国航空航天局的半数卫星出现故障、瑞典境内5万人被停止了电力供应、全球航空业损失数百万美元。10月30日上午，卫星通信遭受强烈干扰，中国北方许多地区的卫星电视信号中断长达2—4个小时。又如1970年11月5日长途台曾因此中断2小时，这被称为“电离层突然骚扰”。1981年10月12日太阳发生超强的磁暴，导致地球上大多数短波无线通讯中断了两个多小时。这些都与太阳活动密切相关。太阳活动还会对航天活动产生影响。大耀斑出现时射出的高能量质子，对航天活动有极大的破坏性。2000年7月14日，日本的“宇宙学和天体物理高新卫星”（ASCA）在太阳风暴中失去能源，几个月后坠入了大气层。在几个小时内，太阳风暴就能使人造卫星的寿命缩短大约两年。因为带电粒子会侵蚀卫星的太阳能电池板，[1]同时它还会在电路中引发错误的指令，或者造成放电等卫星故障。

太阳在太阳系中可谓是能量的主导者，它偶尔打打喷嚏就让离它1.5亿万千米的地球也“感冒”了。在太阳系网络中，太阳向地球提供了源源不断的光和热，赋予地球拥有生命这一特权。但同时太阳也会对地球产生负面影响，或许“天下没有免费的午餐”吧。核心节点向从节点提供援助的同时也会给从节点造成一定的压力，这在复杂的社会网络中体现得十分明显。

3.超级“实验室”

太阳像是个超级实验室，上面有许多地球上难以实现的实验条件。地球上气候变化与黑子数目变化周期密切相关，可是其具体的作用机制还远远没有搞清楚。世界许多地区的降水量年际变化也与黑子活动周期有一定的相关性。为了研究太阳和地球之间诸多复杂的作用和现象，从而形成了“日地学”这一边缘学科。这个神秘的超级实验室会给地球关于外太空的研究带来诸多具有重要参考价值的研究思路和线索，化学元素氦就是从日全食时的太阳光谱中首先发现然后才在地球上找到的，爱丁顿的日全食的观测资料验证了爱因斯坦的广义相对论，推动物理学进入了新的发展阶段。

这位神秘的君主在整个太阳系网络以其变化莫测的活动方式彰显其深厚的领导功底，地球和其他星体一样渴望了解和揣测太阳的意图，以便于更好地为自身谋发展。网络中核心节点能力过于强大会引起从节点的好奇心和恐慌，从节点试图以各种方式去理解主节点的资源配置方式、合作设计模式、战略合作要求等，从而更好地跟主节点互动，达到共赢的局面。[1]参见林泉：《太阳风暴对地球影响有多大》，《百科知识》，2010（16）。

（二）“小家族”演绎网络地带

宇宙中的天体并不是孤立存在的，而是相互吸引，相互绕转形成了一个个天体系统，各个天体系统之间又存在一定的关联，最终形成庞大的网络，遍布整个宇宙。在太阳系中，有许多这样的天体系统，最简单的天体系统可以由一颗行星和一颗或多颗卫星组成，这样的天体系统仿佛是一个个小家族，在太阳系中占有一席之地。

1.地球的守护天使

人类自古就对月球充满了无限的好奇，中国古代有一个关于月亮的美丽传说，在月亮上有一座广寒宫，里面住着一位古代美女嫦娥和一只玉兔。月球是地球的忠实伴侣，是离地球最近的星体，它时时刻刻都围绕在地球的身旁，宛如一位娴静而安详的少女，把温和的笑容留给人们。月球一直以来都被公认为地球的卫星，但近些年天文学家发现月球并没有绕地球旋转，而是伴着地球对转，月球作为地球的伴星，两者在太阳引力作用下，沿着共同的轨道——地月轨道围绕着太阳运转，只不过这个中心轨道距离地球较近而已。

不管怎样，从整个太阳系网络来看，地球和月亮这对伴侣组成了一个局部小网络。在这个小网络中，由于地球的质量和直径较大，地月轨道偏地球较近，可以认为地球是这个小网络中的主节点，月球是拥有较多资源的从节点。由于月球在这个网络中占有重要的地位，因此地球在许多方面可以利用月亮的资源和条件，提升自身创造新资源的能力。中国绕月探测工程月球应用科学首席科学家欧阳自远指出，月球是研究天文学、地球科学、遥感科学、生命科学与材料科学的理想场所。月球探测有助于人类对月球、地球和太阳系起源及演化的研究。

在整个太阳系网络中，月球只是一个微小的局部节点，但在地月系中，月球的重要性则不言而喻。地球绕太阳运转的那个面称之为黄道面，地球自转的轴线与黄道面并不垂直，而是成66.5度的夹角，且夹角基本恒定。因夹角基本恒定，地球上才有了所谓的春夏秋冬四个季节。在天文现象中，由于月球、地球和太阳三者相对位置的改变，从地球上观看月亮便有盈亏或圆缺的变化。正如“水满则溢”一样，“月盈则亏”反映了一种量变到质变的过程。网络中的形态总是在动态变化的，任何状态都不会是永恒不变的。

2.梦幻光环下的土卫家族

土星是太阳系里最美丽的行星，独特的光环犹如一顶“草帽”，这顶“草帽”是由直径几厘米到数米的碎冰块组成，它们高速围绕土星旋转，在太阳光的照耀下五光十色。土星拥有62颗已确定轨道的天然卫星，相比地月系而言，这个庞大的家族的网络结构要复杂得多。由于卫星数目较多，家族里会发生许多奇特的天体互动景象。如2009年2月24日，美国哈勃太空望远镜拍到一张罕见的“四星凌土”照片，土星的4颗卫星整齐地排成一线在“母星”前方穿过。4颗卫星从左至右分别是白色多冰的土卫二、土卫四、大型橙色的土卫六、土卫一。这种罕见的卫星凌土现象只有土星环面几乎与地球侧向相对时才会出现。此外，大家族中土卫十三、十四就分别在土卫三前后各60度处，构成了两个正三角形；而土卫十和土卫十一是一对共轨卫星，它们体积相当，轨道直径相差只有几公里。这些奇特的网络布局结构和变化特征是造成土星光环结构复杂的一个重要原因。

在这个复杂的“土卫网络”中，每个个体都有自己的形态、结构和运行周期。例如最大的土卫六仅次于木卫三，是最早发现有大气的卫星，其质量占绕土星物质总质量的96.6%，因此可以说土卫六是土卫系统中至关重要的成员；土卫一是土星形状规则的卫星中最小且最靠近土星的一个，土卫一的自转和公转同步，所以它总是以同一半球朝向土星；土卫八则长着一张“阴阳”脸；而土卫十八和土卫十五则呈一个中央隆起的盘状，像是外星飞碟一样。美国的卡西尼号探测器于2004年从几十亿千米以外的太空将土星和其卫星的写真集传回地球，可以清晰地看到土卫家族的盛况，有一张照片拍摄到一对体重悬殊的卫星，在巨大的土卫五的下方有一颗很小的土卫十一，两颗卫星之间的实际距离为40万千米。迷人独特的光环陪伴着土卫大家族，在太阳系网络中显现梦幻一般的胜景。

3.太阳系的第一大家庭

用肉眼观察，木星是天空中第四亮的星体，也是整个太阳系最大的行星。迄今为止，木星拥有63颗已确认的天然卫星，是太阳系内拥有最大卫星系统的行星，可以说木星及其家族成员构成了一个庞大的“集团”，是太阳系的第二霸主。正如土星家族一样，木星家族的成员也个性张扬。例如被布满裂缝的冰层所覆盖的木卫二，宛如水晶宫中的公主，披上了洁白的冬装。木卫二的密度表明，它具有厚达100千米的水冰层，其中部分可能为液态。木星家族中的木卫三是太阳系中已知的唯一一颗拥有磁圈的卫星，近些年科学家发现在木星极区看到的非常壮观的极光，极大可能是在木卫三的磁气圈产生的引力影响下形成的。除了家族内部的成员相互影响、互动和变化之外，家族也会对外界产生一定的影响。2009年9月17日国外媒体报道，在柏林附近的波茨坦举行的欧洲行星科学大会（EPSC）上公开的相关数据显示，1949年至1961年间，木星通过引力作用捕获了一颗临时卫星，它捕获的那颗彗星名为147P/Kushida-Muramatsu，或许“聪明”的木星家族需要在太阳系中继续扩大势力吧。

在这个复杂的家族中，每个成员都有各自的情怀，即使相似构造和特点的个体也会抒发不同程度的心情。从大小上讲，卫星不得不向行星“卑躬屈膝”。但在个性方面，卫星却往往比它们平淡的“父母”更胜一筹。在网络中，最个性化的设计、个性化的思想往往来自于那些不起眼的小节点，这些节点为整个网络补充了血液和新的思想方法。不管是庞大的土卫家族还是木星家族，个性化的卫星为整个网络系统创造了无限的价值，这正如如今在互联网中提到的“草根智慧”一样。

（三）天体网络互动玄妙景象

天体网络中的星体相互运动和作用会产生许多奇妙的现象，这也说明了天体网络中的星体并不是孤立存在的。

1.星体相互运动

五百年春秋日轮变幻，三亿人共观日月同辉。2009年7月22日，中国境内的长江流域发生了五百年难得一遇的日全食奇观。此次日全食从日食初亏到复圆长达两个多小时，日全食的持续时间最长可达6分钟左右。中国的11个省、市、自治区的部分地区能观赏到日全食，其他地区均能看到日偏食天象。此次日食是1814年至2309年的近五百年间中国境内可观测到的持续时间最长的一次日全食。

中国古代一直有“天狗食日”的说法，就古人理解，日食之所以发生，乃上天意志干预人间、警示君王，而“日不食、星不悖”才是“太平盛世”。现在让我们进入太空看看这一奇妙的景观是如何产生的。日食的产生主要是由于地球、月球和太阳之间位置的相对变化而造成的。地球围绕太阳一周需要1年的时间，月球则以大约1个月的周期围绕地球转动。当月球转到地球和太阳的连线间，太阳被月球遮住，月球的影子投射到地球上，在地球上的月影区域内产生了日食。如果照射到地球上的太阳光完全被月球遮住就形成了日全食。日全食发生的几分钟内会突然黑天，可能会给航空航天、轨道交通、建筑施工以及社会治安等带来安全隐患，所以需要对日全食作准确的预报。当然目前科学家已经可以精确地预计日全食发生的时间和区域，其本质就是根据太阳、地球和月球的运动轨道位置的变化和运行周期进行计算的。

同样，当地球运行到月球和太阳连线间会产生月食现象。不管日食还是月食都是由于太阳和月球运动位置的变化，即太阳系网络是一个动态变化的网络，如果太阳和月球一直处于静态而不围绕太阳转动，就不会有日食和月食的奇观发生了。此外，当天体与太阳各在地球的两侧时发生的天文现象称为“冲日”，相对于冲日的现象为合日，“冲日”前后是观测天体的好时机。可见，天体网络中的星体运动不仅会改变网络的现有形态，也会对星体本身产生影响，正是有这样的运动，地球上才有日月轮替、春夏秋冬的变化。

2.星体相互作用十七日观潮陈师道漫漫平沙走白虹，瑶台失手玉杯空。晴天摇动清江底，晚日浮沉急浪中。

这首被世人传颂的诗歌《十七日观潮》描述的是闻名世界的钱塘江秋潮胜景，中国古代对潮汐现象就有一定的发现，《海潮图序》一书中叙述：“潮之涨落，海非增减，盖月之所临，则之往从之。”哲学家王充在《论衡》中写道：“涛之起也，随月盛衰。”

地球上的潮汐现象是指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐。除月球、太阳外，其他天体对地球同样会产生引潮力。但太阳离地球的距离远比月球与地球之间的距离大得多，所以其引潮力还不到月球引潮力的一半。潮汐运动中蕴藏着极为巨大的能量，如何利用这一能量更好地服务海港工程、航运交通和军事活动等都是十分重要的。

由于太阳和月球以及其他星体的共同作用，地球上产生了周期性的潮汐现象。合理地利用和开发潮汐资源将有利于人类生活。1966年，法国建成了世界上最大容量的潮汐发电站，这座电站每年可发电约5.44亿度。在中国，闻名中外的钱塘江每年前来目睹奇观的游客不计其数，每当潮汐变化，便会水墙高立，演绎震撼美景。

除了潮汐以外，还有许多由于天体相互作用产生的奇观，比如人们熟悉的流星雨就是由于彗星分裂的碎片和地球大气层高速摩擦产生的。在太阳系网络中，各星体之间都存在万有引力，引力的相互作用会对星体产生一定的影响。往往在一个错综复杂的网络中，很难理清网络作用的方向和力度，因此根据已有的条件利用网络资源显得十分重要。

总体来看，太阳系属于星型的网络拓扑结构，并且表现出一定的层次性。太阳是整个网络的灵魂，其与八大行星构成了网络的主体架构，八大行星形态、结构、运行轨道各异，彰显网络节点的属性和特征。太阳系中存在着类似于地月系、土木家族和木星家族这样的自然天体集聚的局部网络，这一个个小网络是由行星及其许多卫星组成，许多个小网络编织成大网络。当然网络中的个体并不是孤立的，天体之间或局部网络之间都会相互作用、相互影响和共同演化。

三、广袤无垠的银河系

如果把太阳系比做一座城市的话，那么银河系无疑就是巨大的“城市网”，网通万千城市。银河系包含一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。与如此庞大的银河系相比，太阳显得十分的渺小。虽然人类对银河系的很多认识和发现还存在争议，不过仅从星体聚集来看，作为数百亿颗恒星的家园，银河系算得上名副其实的宇宙巨人了。

（一）“巨型棒旋”式的网络结构

小的时候仰望夜空，最喜欢做的一件事情莫过于数星星，而最好奇的算得上天空中的那两条白色的“带子”。传说，王母抓走织女后，为了不让牛郎追上并彻底摧毁牛郎的信念，便拔下头上的簪子，在身后划出了一条天河，把这对爱人永远地分开了，这条河便是那白色的“带子”。当然这只是个神话，那条白色的“带子”便是拥有亿万星体的银河系。银河系呈现一种涡旋状，有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系由银核、核球、银盘、银晕以及银冕组成，从里向外，层次分明。银河系网络结构示意图

1.深藏不露的银心

银河系的中心是一个很亮的球状凸起区域，直径约为两万光年，称为银心，顾名思义银心乃银河的中心。银心拥有强大的“小宇宙”，在此聚集了大量的恒星。太阳系中只有一颗恒星即太阳，太阳系的所有天体都围绕太阳旋转。在太阳系称太阳为“君主”一点都不过分，不过在庞大的银河系中，太阳只能算得上一名不起眼的“小兵”。银河系的所有天体都围绕银心绕转，银心是这个复杂网络的主节点。

银心是银河系的心脏，是太阳的母亲。科学家估算银心的质量约11为1.4×10个太阳质量，整个银河系90%以上的质量都集中在银心，这点很像太阳系中的太阳。从地球上来看，她不像太阳那样光彩夺目，是因为从银心发出的可见光被相当于3万光年厚的银环尘埃物质遮挡了。但近年来科学家用太空望远镜发现银心有大量γ射线从其南北极区射出，这种强烈的γ辐射是一般光学望远镜不可见的，故中国先哲[1]曾曰“至亮者无光”。除此之外，银心还拥有强大的力量，科学家一直怀疑在这个浩瀚苍穹的中心区域潜伏着一个巨大的黑洞。科学家利用能透过尘埃云的红外线光进行观察，发现这个黑洞就是“人马座A星”，是一个质量为太阳400万倍的“怪物”。黑洞的引力非常大，任何东西一旦进入它的势力范围，就别想逃脱出去，其中也包括光。英国皇家天文学会的罗伯特·马赛博士说，这种观察结果说明了星系在庞大的黑洞周围形成的过程，银河系包围着黑洞，就像河蚌包围着砂石而形成珍珠一样。由此可见，整个银河系绕着银心旋转不无道理，银心有其自身的光彩和魄力。银心是整个银河系的主宰，是整个网络的核心所在。

2.“盘臂”生辉

除了银心，银河系的主要部分组成了一个薄薄的圆盘，叫做银盘。银盘和银心共同构成了银河系的主体架构，这个类似于唱片的银环厚度约为100光年，恰好挡住了银心的光亮。银盘是银河系的重要组成部分，是网络的主体部分，在银河系中可探测到的物质中，有九成都在银盘范围以内。银盘中部夹有一层由星际尘埃、陨石、冰块等构成的薄块，这使得银盘犹如一块夹心大饼。银盘上分布着大量的星体，包括G-K型巨星、G-K型主序星、长周期变星、新星、超新星和较年老的银河星团及年轻的O、B型星，这些星体以错综复杂的关联构成了银盘的主要形态。银盘外面范围更大、近于球状分布的银晕。银晕外面还有物质密度更低的银冕。

科学家普遍认为银盘中存在以银心为对称的旋涡结构，即银河系存在旋臂结构，但对旋臂的形状和数目则看法不一。1951年，耶基斯天文台的天文形态学者威廉·摩根提出，银河是螺旋形的。根据摩根的说法，银河系有3条炽热恒星群组成的旋臂，分别是英仙座、猎户座和人马座旋臂。美国威斯康星州大学的本杰明说，近年来，人们普遍坚持的是，银河系有4条主要旋臂，分别是定规座旋臂、半人马座旋臂、人马座旋臂和英仙座旋臂。太阳坐落在位于人马座和英仙座之间的一条小旋臂——猎户座旋臂附近。

由此来看，银河系是一个以银心为主节点，以银盘作为主体而构成的复杂网络。银心基本上位于银河系的几何中心，银河系其他星体、星团、尘埃等基本上都围绕银心绕转，银心是银空中一切天体的归宿。银盘内分布的大量星体是网络中大大小小的节点，这些节点相互作用，形成了银盘式的主体结构。[1]雷元星：《宇宙大揭秘》，四川科学技术出版社，2000。

（二）亿万星体齐聚银空

20世纪初的时候，人们还一直以为银河系就是整个宇宙，因为相对地球而言，银河系实在是太庞大了。人们观察最多的星体就是来自于银河系，但银河系到底有多大，估计科学家也很难准确评价。在庞大的银河系中，星体大多以“聚集合拢”的方式相互吸引，这些都是银河帝国典型的星体结构，那银河帝国真的能称霸宇宙吗？

1.“浩如烟海”的银河帝国

银河系是一个庞大的星体帝国，银心及其中心黑洞仿佛是帝王，恒星是这个帝国里的臣民，大量的星云、星际气体和尘埃物质构成了帝国的生活环境，星团则是各大家族及其军队，太阳系也只是帝国里的一个小家族。在北半天，银河从天鹰座先向西北，经过天箭座、狐狸座、天鹅座、仙王座、仙后座，再折向东南，穿过英仙座、御夫座、金牛座、双子座、猎户座，纵贯天球赤道上的麒麟座，进入南半天的大犬座、船尾座、船帆座，又折向西北，横过船底座、南十字座、半人马座、圆规座、矩尺座、天蝎座、人马座和盾牌座。银河经过23个星座，周游一圈后又回到天鹰座。

帝国里星体聚集，层次分明，错落有致。1905年，丹麦天文学家赫茨普龙发现恒星有巨星和矮星之分。1913年，赫罗图问世后，按照光谱型和光度两个参量，得知除主序星外，还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。1944年，德国天文学家巴德发现，用通常对蓝光敏感的底片对M31中央区域摄影却不能获得单颗恒星的像，继而他使用对红光敏化的底片成功地将M31的中央区域及其附近的椭圆星系M32和NGC205分解为星。他研究提出，像M31那样的星系中的恒星分属两个星族，称为星族Ⅰ和星族Ⅱ，并认为银河系也一样。星族Ⅰ是年轻而富金属的天体，分布在旋臂上。星族Ⅱ是年老而贫金属的天体，没有向银道面集聚的趋向。仿佛银河系的星体也有老幼尊卑之分：球状星团是银河系中最年长的成员，它们组成以星系核为中心的球状分布系统。其轨道速度很慢，轨道是偏心的，且与银道面相交的角度很大；O型和B型星是最年轻的成员，它们组成几乎与银道面重合的极为扁平的系统，轨道接近于圆形，其轨道速度也比较快；其他恒星在性质方面介于上面两种类型之间，而在空间分布[1]位置上也介于上述的球和扁平系统之间。

在银河系中除了各种星团外还有大量星际物质，它们可以被分为三大类：亮星云，暗星云及它们之间的星际气体和埃尘。亮星云又称弥漫星云，只能见之于明亮的恒星附近，可分成反射亮星云和发射亮星云。反射亮星云是靠它反射附近恒星的光而发光，著名的反射星云有昂星团星云（NGC1432）、仙王座星云（NGC7023）和茧状星云（IC5146）等。发射星云其形状大小都不规则，而且往往没有明晰的边界，故又常称为漫发射星云。暗星云既不反射所嵌含的恒星的光，自身也不发光。猎户座天区里的马头星云就是一个暗星云。近年来，通过射电观测，发现很多亮星云位于一个更大的暗星云中，如人马座大星云就包含有礁湖星云（M8）、鹰星云（M16）、马蹄星云（M17）和三叶星云（M20）。

2.“网外之网”的银河邻居

银河之网也不能“网”住整个宇宙，肯·克罗斯韦尔曾在其《银河系》一书中这样形象地描述：“银河王国的版图远远超出了银盘的边缘，狮子座Ⅰ和狮子座Ⅱ仿佛是两名警戒的哨兵，守护着银河王国[2]的边疆，银河系统领大约10个伴星系，它们全都绕银河系公转。”即使如此，银河系也只是宇宙之海里的一叶扁舟。在银河之外，存在和银河系类似，由几十亿至几千亿颗恒星、星云和星际物质组成的天体系统，称之为河外星系。目前已发现大约10亿个河外星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上，它们如同辽阔海洋中星罗棋布的岛屿。

银河系并不孤独，银河系有两个有趣的邻居：大麦哲伦星系和小麦哲伦星系，这对可爱的兄弟和银河系关系密切，存在物理上的联系，一起构成一个三重星系。银河系所在的一群星系被称为本星系群。这组星系群包含大约超过50个星系，其重心位于银河系和仙女座星系中的某处。可以说本星系群内的星系是银河系的邻居，而那些伴星系则是银河系的近邻，有的甚至是好友。除麦哲伦之外，银河系至少被8个星系围绕着，其中最大的是直径达21000光年的大麦哲伦云，较小的是船底座矮星系、天龙座矮星系和狮子Ⅱ矮星系，直径都只有500光年。其他环绕着银河系的星系还有小麦哲伦云、大犬座矮星系、人马座矮椭圆星系、小熊座矮星系等。银河系的邻居，从壮美的麦哲伦云到暗淡的天龙座再到守护边疆的狮子座Ⅰ，它们让银河系不再孤单，并和银河系紧紧地拥抱在一起，组成了新的星系家族。

银河系不过是宇宙中千亿个星系家族中的一个普通成员，在银河系之外还存在无数个星系，它们以各种方式组织网络结构，形成了复杂的宇宙网。银河系是其中的一个局部节点，并和自己的邻居聚集在一起，形成局部网络。[1]参见曹盛林：《宇宙天体交响曲》，中国华侨出版社，1995[2][美]肯·克罗斯韦尔：《银河系》，海南出版社，1999。

（三）恒星集群“共舞”

宇宙的星体不是均匀分布的，它们大多抱成一团，由两个或是多个星体相互吸引而形成的天体系统。天文观测表明，绝大多数的恒星并非单独存在，也是抱成一团。据天文学家估计，银河系内大约有恒星2000亿颗，人类观测的大部分恒星现象也来自于银河系，现在就让我们走进这个奇妙的天体聚集世界吧。

1.双星伴侣

在茫茫宇宙中，经常会发现一些恒星两两成双靠在一起，好似一对对自由自在的伴侣。这样仅由两颗恒星组成的系统称为双星，两颗恒星绕着它们共同的引力中心旋转。组成双星的两颗恒星都称为双星的子星。其中较亮的一颗称为主星，较暗的一颗称为伴星。两子星的距离可以很接近也可以很遥远，因此形成了不同类型的双星系统。

目视双星：通过望远镜能直接用眼睛看出两颗星的双星称为目视双星。这类双星的两子星相距较远或者离地球较近，故两子星的视角距较大，所以能用望远镜分开。有些双星甚至通过肉眼都可以观察得到，例如仔细观察北斗七星中的开阳星，在它的旁边可以看到微暗的开阳辅星，称之为“开阳双星”，这是人们在1650年第一个用肉眼发现的双星。它们之间的角距为12′，是双星中角距离较大的两颗星。双星的主星和伴星相互绕转，有些伴星较暗，通过望远镜很难观察到。不过可以通过主星的位置相对于背景恒星的变化来计算伴星的位置。

分光双星：有许多双星，相互之间距离很近，即使用现代最大的望远镜，也不能把它们的两颗子星区分开。但可用分光方法从它们视向速度的变化来确定是双星，这类双星称为分光双星。如果用“暧昧”来形容目视双星的两颗子星的关系，那么分光双星的两颗子星则可以说是“亲密”。目前观测的分光双星有5000多对，它们之间距离较近，以至于有时候都被误以为是单星，天空中第一亮的天狼星就是如此。主星天狼A的质量为2.3个太阳质量，其伴星天狼B是一颗质量仅为0.98个太阳质量的白矮星。

食双星：有的双星在相互绕转时，会发生类似日食的现象，从而使这类双星的亮度周期性地变化。这样的双星称为食双星，食双星一般都是分光双星，已载入星表的食双星有4000多颗。例如最早发现的食双星大陵五就是一个食双星系统，该系统的光度会随时间而变化，其视星等介乎2.3—3.5等之间，变化周期为2天2小时49分，这是由双星互相公转而造成的，当较暗的星走到前面时，系统光度便会转暗。

密近双星：有的双星，不仅距离很近，而且子星的演化受到两星质量交流的影响，这样的双星称为密近双星。肉眼可见的五车二、角宿一、大陵五、渐台二都是密近双星。一般密近双星都是分光双星，有些还是食双星，著名的天琴座β星，就既是交食变星也是一个密近双星。

双星是银河系网络中的重要组成形式，它是恒星集聚的最简单最普遍的形式，有些双星系统两颗子星彼此发生了剧烈的相互作用，并带有能量和物质转移。相比地月系等单卫星行星系统，双星系统要复杂得多。

2.聚星成伙

由双星不禁会想起，既然太阳系中有庞大的木卫家族，那么恒星的王国里也应该有多颗恒星聚集在一起的局部网络结构吧。没错，聚星就是由三颗到六七颗恒星在引力作用下聚集在一起而组成的系统，根据聚集的恒星数量，又可以分为三合星、四合星等。

我们熟悉的北极星其实是一个三合星系统，较远的伴星（Polaris B）使用小型望远镜就可以清楚观测到。但较近的那颗伴星（Polaris Ab）因距离北极星太近而且太暗而无法得见。2005年由波兰天文学家Maciej Konacki发现一颗有行星运行的三星系统HD 188753，它由黄矮星HD 188753A、橙矮星HD 188753B和红矮星HD 188753C组成，B和C以156天的周期互相围绕着公转，并且一起每25.7年围绕A公转一圈。又如大熊星座中的开阳星，是一颗有名的六合聚星。主星大熊星座ξ和伴星大熊星座80号星组成目视双星，用望远镜观测发现，大熊星座ξ星本身就是一颗双星，其由主星大熊星座ξ1和伴星大熊星座ξ2组成。而大熊星座ξ1星又是最早被发现的分光双星，更有趣的是大熊星座ξ2和大熊星座80号星均为分光双星。以上看出，聚星的局部往往是双星结构，正如双星系统一样，聚星也没有明确的网络中心。

3.星团军队

除双星和聚星以外，还存在多颗恒星集聚的现象，这种天体系统称之为星团。星团是指恒星数目超过10颗以上，并且相互之间存在物理联系的星群。正如社会上的团体一样，相比较单星或双星，星团要少得多。但在浩瀚的宇宙中，星团仿佛是一个纪律严明的军队，聚集了成百上千的星体，有着庞大的质量，是宇宙中不可缺少的一个重要组织结构。星团一般可分成疏散星团和球状星团。

疏散星团：是指由数百颗至上千颗在较弱引力联系下的恒星所组成的天体系统，直径一般不过数十光年。疏散星团的成员分布较散，用望远镜易于区分。目前在银河系内已发现一千多个疏散星团，但实际数量可能十倍于此。因为这些星团都聚集在银河系赤道平面中，疏散星团有时也被称为“银河星团”。蜂巢星团M44便是银河星团的成员之一，大小不到10秒差距，成员星200多个，总质量是太阳质量的200多倍。这个团队中有着各种各样的恒星及其组织方式，例如M44包含着一颗独特的蓝色恒星，有食双星（巨蟹座TX），拥有金属吸收线的恒星（巨蟹座Epsilon）等等。此外还有金牛座中的昴星团（M45）和毕星团都可以用肉眼观察。

球状星团：由成千上万，甚至几十万颗恒星组成，外貌呈球形。球状星团里的恒星平均密度要比疏散星团高得多。同一个球状星团内的恒星具有相同的演化历程，运动方向和速度都大致相同。可以看出，球状星团军队的纪律严明度很高，成员的统一性较高。在银河系中已知的球状星团大约有150个左右，例如半人马座欧米伽星团是银河系中最亮和最大的球状星团，它的密度大得惊人，几百万颗恒星聚集在只有数十光年直径的范围内。

星体聚集是银河系乃至宇宙中的一种普遍的星体组织形式。如同太阳系一样，银河系也有中心节点银心以及亿万星体组成的从节点，整个银河系星体围绕银心作绕转。银河系中有许多恒星集聚的现象，有的是伴侣，有的是小团体，也有庞大的军队。银河系有着比太阳系更为复杂的网络结构和节点组织形式，但银河系也只是宇宙之海中的一个小岛屿，是宇宙网中的一个局部节点。

四、浩淼神秘的星系网

如同银河系一样，星系是指由几亿至上万亿颗恒星以及星际物质构成、空间尺度为几千至几十万光年的天体系统。人们已在宇宙中观测到了约一千亿个星系，想象一下银河系有多大、这个亿万星系组成的宇宙又有多大吧。星系之间是否也会有某种集聚呢，现在让我们一起来探索星系网的世界。

（一）星罗棋布的“岛屿”

如果把宇宙比做大海的话，那么星系就如同大海之中的一个个小岛屿。在茫茫的宇宙海洋中，千姿百态的“岛屿”上居住着无数颗恒星和各种天体。人类居住的地球就处在一个巨大的银河系“岛屿”中。

1.最大而又最美丽的天体系统

星系是宇宙中最大也是最美的天体系统，是宇宙网络的重要组成部分。星系是宇宙网络的最高级节点形式，其拥有聚集恒星、星团及其星际尘埃的力量。正如丛林中的树木一样，星系也是多种多样的，其尺度、形状、色彩和结构都各不相同。在太空中它们用不一样的色彩和形状来展示自己的独特之美。天文学家哈勃根据星系的形状将其分为三类：椭圆星系、涡旋星系和不规则星系，细分为椭圆星系、螺旋星系、涡旋星系、棒旋星系、矮星系、不规则星系和大尺度结构。星系大小差异很大。椭圆星系直径在3300光年到49万光年之间；漩涡星系直径在1.6万光年到16万光年之间；不规则星系直径大约在6500光年到2.9万光年之间。人类的银河系，就是一个有巨大星系盘的棒旋星系，光从它的一端走到另一端就要走10万年。地球和太阳距银河中心约3万光年，假设要想给银河系中心发送信号，那么需要等到6万年后才能收到回复，可见星系是多么庞大的天体系统。

相对于行星或恒星这样的网络单元来讲，星系应当是宇宙中最大的天体系统。尽管星系如此之大，但在宇宙中星系生活得并非拥挤，彼此之间也没有疏远。类似于银河系这样的巨星系彼此之间的距离约为500万光年，星系之间的空间则被某些矮星系占据着。从宇宙尺度来讲，与恒星相比，星系之间的关系已经很亲密了。例如太阳到最近恒星的距离约为太阳直径的3000多万倍，相对而言，这是十分遥远的距离。星系内的恒星在运动，星系本身也有自转，星系整体在空间中同样在运动。这就如同一辆行驶的公共汽车上的人们在车内来回走动一样，整体和局部都在运动。这些奇异的星系仿佛是宇宙王国中的各个城市，城市有大有小，有实力强的，也有实力弱的，城市之间虽有一定界限，但还是保持着一定的联系。

2.星系的特征分布

在最大的尺度上，宇宙看上去就犹如午后无风的湖面，波澜不惊。但是在数亿光年或者更小的尺度上，宇宙则呈现出了物质和巨洞之间的随机、混杂分布。这是一个物质会聚集成团的宇宙，这样的星系分布特征比较符合人类的认识观。就拿地球上的城市来说，如果在天空中俯视中国，则能够看到错落有致的城市，就会感受到城市分布大体上是均匀的。而如果你深入去了解局部区域，则会发现城市有集群的现象，例如长三角经济区、珠三角经济区等。继而当你走进一个城市的话，则会感受到街道的拥挤、建筑的拥挤、人群的拥挤等，即使是一个城市的商业核心区和其他地方也相差较大。这里主要从小范围来说明星系的分布特征，即在小范围内星系具有抱团的倾向。由于万有引力的影响，巨大的星系常常会聚集在一起，形成星系群或星系团。主要有两大分布特性：结对成群和聚集成团。

结对成群。很多星系都是结伴而行的，宇宙中最易观察的星系集群现象就是“结对”，它是由主星系及其伴星系组成的天体系统。结对的星系多半是由距离较近且物理上有联系的两个星系形成的，例如大小麦哲伦云就是两个近邻星系，它们距离较近且明暗悬殊。大小麦哲伦云又是银河系的近邻，在银河系周围还围绕着大犬座矮、小熊座矮、天龙座矮、船底座矮等星系。本星系群的另一个明亮的巨星系——仙女座星系也有两个较大的近邻（M32和NGC205），周围还围绕着M32、M110、NGC 147等星系。整个本星系群就是以银河系和仙女座星系为中心的两个小星系群而形成的。

聚集成团。宇宙中绝大多数的星系都是出现在星系团中的。也就是说从小范围内来讲该星系可能是单一的，也可能是结对出现的，但从大尺度角度来讲，该星系是在一个更为广泛的星系团中。因此星系聚集成团是星系分布的重要特征之一。星系团的成员数目少则几十多则成千上万，是宇宙中星系聚集的较高形态。星系团可分为规则星系团和不规则星系团两大类。规则星系团具有球对称的外形，往往有一个星系高度密集的中心区域，又称为球状星系团。不规则星系团的结构松散，没有一定的外形，也没有明显的中央星系密集区，又称为疏散星系团。不管星系成团是否规则，星系团都是一个庞大的联盟组织，其对整个宇宙网络有着高度的影响力。

（二）星系集群共筑宇宙之网

星系在自成独立系统的同时，也在和其他星系构筑更大的星系网络。有的星系团体成员较多，而有的较少。银河系所在的本星系群包含约50个星系，而位于后发座天区的后发星系团则包含成百上千的星系。这些星系集团根据成员的数量可以分为双重星系、多重星系、星系团和超星系团等。

1.两星系结对

双重星系是指两个有物理联系又相互绕转的星系所组成的天体系统。如果有另一个星系经过，将会带走轨道运动的能量，使两个星系更加接近，有时会无法逃脱对方的引力圈，这样便会诞生双重星系。双重星系可粗略地分为远距双重星系、相互作用星系和碰撞星系三类。M51及其伴星系就是一对著名的相互作用星系，星系两条旋臂的其中一条连接它的伴星系NGC5195，共同构成一个看起来像微弱的双星云一样的结构。星系之间的相互作用有时候是十分明显的，对于距离靠近甚至有物理联系的星系来讲，星系互动则非常活跃。

天文学家弗里茨·兹威基曾这样描绘星系之间强相互作用的独有特征：从引力对外发出的潮汐“尾巴”，带有常与各外来星系相连的[1]暗弱的桥梁。老鼠星系就是很好的说明。从外观上看，这一对有长长尾巴的旋涡星系看起来颇似一对嬉戏打闹的老鼠。这两个庞大的星系正在穿过对方的身体，天文学家估计它们应该会不停地互撞，直至完全聚合在一起为止。可见，双重星系之间会有一定的相互作用，有些作用比较温和，有些则比较强烈。当然这种作用会改变星系本有形状，甚至两个星系合二为一或者分成多个星系。整个宇宙空间中存在很多这样的星系，甚至有些结对的星系还与“第三者”有着密切的关系，两星系结对并不是星系聚集的唯一形式。

2.多星系集群

由三个到十来个有一定相关性的若干星系组成的一个集合称为多重星系。多重星系的组成比较复杂，有时候成员中包含双重星系，有时候成员之间只是有一定的物理关系，而且组成的星系有规则星系也有不规则星系。多星系集群就如同前文提到的恒星集聚成伙一样，多重星系是一个小团体，拥有一定数量的成员，能够在宇宙中立足。离银河系最近的大小麦哲伦云是一对双重星系，由于和银河系距离较近，存在一定的物理联系，因此银河系和大小麦哲伦云构成了一个三重星系。又如仙女座大星云和它的4个伴星系构成了一个五重星系。

多重星系内部也存在着复杂的作用，有时是局部作用，有时是整体作用。史蒂芬五重星系是由五个可见光的星系组成的集团，这些星系因为激烈的碰撞而互相影响着。这个位在北天的飞马座内，距离约三亿光年远的星系群，其实只有四个星系重复进行着距离接近的“宇宙之舞”。其中四个相互影响的星系（NGC7319、7318A、7318B、7317）都具有黄色的色泽，并在破坏性重力潮汐的拉扯下，拥有逐渐增长的星环和潮汐尾。又如Arp194星系群由几个星系和恒星、气体和尘埃组成的“宇宙喷泉”组合而成。通过清晰度非常高的哈勃太空望远镜可以清楚地看到，物质流位于Arp194的南面，Arp194的周围被尘埃包围。两个相撞在一起的星系的核子看起来像猫头鹰的两只眼睛。奇异的蓝物质桥从Arp194的北面延伸出来，它看起来好像把三个星系连接在了一起，但事实上这个星系位于另外两个星系的后面，没有物质把两个星系连接在一起。多个星系之间的相互作用，使Arp194变得更加复杂。史蒂芬五重星系

3.纷繁复杂的星系团

至此你不禁会问：“有没有更大的星系聚集系统呢”？答案是肯定的，这就是更高级别的星系团。星系团是指相互之间有一定力学联系的十几个、几十个以至成百上千个星系集聚在一起组成的星系集团。星系团形同一个个部落，部落大小不一，形状也各异。小的星系团如银河系和仙女星系所在的本星系群。大的星系团如后发星系团，有上千个比较明亮的成员星系，如果把一些暗星系也包括进去，总数可能是上万。

一般规则星系团和不规则星系团有着明显的差别。后发星系团是一个很著名的规则星系团，它向中心聚集，在中心处有些非常明亮的巨星系。规则星系团内的涡旋星系非常少，而星系团中的椭圆星系的中心集聚程度较高。有时又称成员数较多的星系团为富星系团，室女座就是一个“富”星系团，也是不规则星系团，其中含有大量的涡旋星系，如M100。由此可以以城市作一个类比：规则星系团就如同省会城市过于发达的省份，这些省份的其他城市明显地向省会城市聚集，在中心城市可以明显看到高楼大厦和省中心的独特风景。而不规则星系就如同江苏省，除了南京市，无锡、苏州、常州各有特色，并没有明显的向南京市集聚的倾向。

4.部落成群的超星系团

此时已经不敢想象星系团之外是否还有更为复杂的星系聚集结构了，星系聚集成团就如同一个个小家族聚集在一起形成了一个个部落。那么统一部落的更为庞大的组织又是什么呢？由若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统，称之为超星系团或二级星系团。超星系团在动力学上并没有一个合理的界限，各成员星系团之间的引力相互作用要比星系团内各成员星系之间的引力作用弱得多，因而有人认为超星系团可能是不稳定的系统。本星系群就同附近的50个左右星系群和星系团构成本超星系团，本超星系团是唯一具有明显中心汇聚现象的超团，其他一些著名的超团都没有此种致密的中心。

本星系群只是本超星系团的一小部分。它除了银河系所在的本星系群之外，本超星系团还包括其他50来个星系团和星系群，其中包括室女星系团、大熊星系团以及许多比较小的星系群和星系团。核心部分在室女星系团，室女星系团包括2500个以上的成员星系。

宇宙在如此巨大的范围中还存在一定的结构，不得不令人感叹宇宙的神奇。有人推测在超星系团之外还存在“超”超星系团以及“超超”超星系团等。如果把恒星集聚比做企业联盟的话，那么星系集群就如同产业集聚。只不过，促使企业联盟或是产业集聚的内在因素是经济因素，而促使恒星集聚和星系集群的内在因素是万有引力。[1]参见弗里茨·兹威基：《星系与星系边缘》，外语教学与研究出版社，2009。

五、宇宙巨网

从地球、太阳到银河系再到星系群、星系团和超星系团，最后构成总星系。宇宙之网覆盖了整个宇宙空间，它由星体、尘埃、气体等基本元素构成，这些基本元素又会构成更为复杂的网络结构，例如地月系、太阳系、银河系、星系群、星系团和超星系团等。由此，宇宙便成为了一张巨网。

（一）星系际高速公路网

科学家认为宇宙网是由宇宙中密布的漏斗形的星系、气体和暗物质构成，仿佛混沌的“星系际高速公路网”。而宇宙的星体、星系、星系团以及超星系团则仿如行驶在这个星际高速公路上的车辆和人群，宇宙之网连通了整个宇宙。星系际高速公路网

1.宇宙是张巨网

整个宇宙就像一张复杂的巨网，所有的恒星、星系以及气体尘埃都附着在上面。在超过数亿光年的尺度上，群、团、超团又聚集成更大的结构，这是一个难以想象和描绘的结构，因为其太复杂了。科学家把星系之间长而窄的桥称为“细丝”，这些细丝连同星系构成了复杂的宇宙网。最被广泛认同的宇宙理论认为，物质会在所谓的“宇宙网”内以更大的规模聚集。星系存在于宇宙网内空隙之间延伸的细丝状地带，形成一个巨大的束状结构。宇宙网早期的电脑模型

在宇宙逐渐演化的过程中，出现了巨大的由物质聚集形成的纤维状结构，在其中落户的星系与恒星，它们发出的光芒打破了黑暗的寂静。细丝状地带长度达到数百万光年，构成了宇宙的基本“骨架”。在最大尺度上观测，星系的组织形式类似于巨大的“泡沫”，星系被限制在泡沫壁内部，而泡沫壁以内几乎没有任何发光物质。星系在“骨架”周围聚集，浩瀚的星系团则在交叉处形成，它们就像是潜伏在那里的巨型蜘蛛，等待“吞食”更多物质。宇宙之网是构筑宇宙的框架，对理解宇宙的组成架构和演化规律有着重要的作用。“宇宙网”的研究对天文学有着重要的意义，但至今科学家还没完全弄清楚这些层级结构的起源问题。科学家发展了一套结构形成理论，并在计算机中对宇宙的演化进行模拟，给出了星系团、超团、细[1]丝、薄片以及空洞的演化图景。或许许多年以后，科学家能够找到一条理解宇宙之网的捷径。复杂的宇宙之网融合了星系、星系团和超星系团等复杂的局部网络，而星系内部又有类似太阳系的局部恒星系统，恒星系统内部又有行星及其卫星组成的小家族。整个宇宙俨然是一张“巨网”，网罗着宇宙空间的一切。

2.穿梭于星系高速公路网

在科幻小说《银河系漫游指南》中，有这样的描述：外星人为了修建宇宙高速公路，决定摧毁地球这一阻挡工程进展的障碍物。虽然这只是一个幻想的虚构情节，但如今看来，似乎宇宙中真的存在这种类似于高速公路一样的网络“桥梁”。能够穿梭于星系际高速公路是多么美妙的一件事情，能够理解宇宙的架构和起源又是多么令人振奋的事情。美国哈佛大学科学家赛谬尔·阿贝斯曼在研究哈利·贝克的伦敦地铁地图后，绘制了一张银河系的交通图。这张图展示了银河星系各星云和行星之间庞大而又复杂的联系，图中的每条线路都与银河系中的天体相对应，“站点”代表的是星星、星云等天体的相对位置。线路图交错的样子和现实的地铁线路图非常相似。银河系交通图

近些年，科学家试图通过各种努力解开“宇宙网”的神秘面纱，探索“宇宙网”的枝蔓在“天体森林”里四处伸展之谜。加拿大多伦多大学的天文学家霍华德·叶曾说：“对我来说，下个15年天文学和天体物理学中真正激动人心的事情就是认识看到的这张宇宙之网，但目前还无法告诉你，在某个时刻这张网中的某个星系究竟有多大。”美国弗吉尼亚理工学院的谢恩·罗斯教授曾想打造一条条在行星与卫星间蜿蜒前行的低能量通道，能够减少探索太阳系过程中使用的燃料。

现在可以作如下的一个描述：宇宙中应该存在这样一条贯穿星系的“高速公路”，在这条“高速公路”上，星系和星系团都在不断地演化着。“高速公路”连通着整个宇宙星系，构成了一个巨大的宇宙天网。有些星系团产生出新的星体，有些则与其他星系合并。在宇宙高速公路上，星系和星系团不断发生相互作用，彼此不断地运动和变化着，一起在宇宙高速公路上穿梭。[1]参见弗里茨·兹威基：《星系与星系边缘》，外语教学与研究出版社，2009。

（二）奇幻莫测的宇宙网络演化

宇宙从何而来，归于何处，没有什么问题比宇宙的起源与演化更让人头疼的了。相比于宇宙苍穹，人类是何其的渺小与不起眼。宇宙这张巨网究竟向何处演化，又是谁编织了这样一张巨网贯穿整个宇宙时空……

1.宇宙网的纽带

有这样的一个笑话：有三个僧侣，当佛祖问他们怎么决定自己薪水的时候，第一个僧侣回答说，他会在地上画一条竖线，把人们捐的香火钱扔过去，落在线右边的是佛祖的，落在线左边的是佛祖赐予他的。第二个僧侣回答说，他会在地上画一个圈，把人们捐的香火钱扔过去，落在圈里的是佛祖的，落在圈外的是佛祖赐予他的。第三个僧侣则得意地回答道，前两个人的做法都是对佛祖的亵渎，应该把钱往空中扔，佛祖接到多少算多少，落回地面的是自己的。可见第三个僧侣利用了引力的知识，单凭人类手臂的力量是不能把钱币扔到太空中的。

引力是宇宙万物的凝聚力，宇宙中普遍存在万有引力，引力维系了整个宇宙空间。如果没有引力，行星、恒星以及星系等都无法生存。引力是认识整个宇宙之网的窗口，牛顿发现了万有引力，证明任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引，万有引力定律被认为是17世纪自然科学最伟大的成果之一。而爱因斯坦的相对论证明了时间和空间存在密切的关系，而且还会因为引力发生弯曲现象。挣脱引力束缚需要巨大的宇宙速度，因此宇宙飞船需要达到“第一宇宙速度”才能把人造卫星送到环地轨道。如果把光看成是由一些极微小的粒子组成的，那么在足够多质量的星体上，它的引力足够大，以至于光都难以逃脱，就会形成一个看不见的星球。由于光是宇宙速度的极限，因此就有了“黑洞”的说法。

宇宙中的星体大多靠引力聚集在一起，例如地月系，地球和月亮相互围绕，相互吸引，共同围绕太阳系公转。太阳系则依靠自身强大的约束力使得八大行星和诸多星体尘埃围绕自身运转。而银河系则又是更为庞大的引力聚集地。宇宙中各种星系相互作用，有些恒星成团，有些星系成团。而银河中心存在着一个巨大的黑洞，使得整个银河系围绕银心运转。引力是天体网中最基本的力量，也是星体聚集最主要的因素。整个天体网络中，仿佛每天都在“打架”，各星系、星团、恒星、气体等都在依靠自身的引力吸引其他的天体，从而扩大自己在宇宙网中的势力。科学家常把天体系统也看成宇宙中的一种力量，其本质还是引力，由于天体系统已经聚集了一些星体，随着质量和体积的增加，其引力范围和引力大小都有可能不断膨胀。

总体而言，宇宙网中最根本的聚集力是引力，引力便是这宇宙之网的纽带，引力使得天体聚集在一起形成尺度大小不一的天体系统，各星体各天体系统相互争斗，相互吸引，共同构成了天体网络的基本架构。巨大的引力可能会产生黑洞，强大的黑洞会吞没宇宙的物质，就好像一个墓地，把那些战场上兵败的士兵给掩埋于此。

2.宇宙“网”向何方

关于宇宙网的演化和发展，科学家们也争论不休。这在一定程度上不能责怪人类的科技力量和知识水平，实在是宇宙这张天体网过于复杂，不管是从局部还是从整体都难以研究其发展方向。

宇宙的一切都是那么不可思议，仿佛上帝创造了一切。不过这毕竟是有神论者的异想之词。现在科学家们普遍认同宇宙爆炸学说和宇宙膨胀学说，开启了认识宇宙网演化的一个窗口。1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了宇宙。大爆炸的过程异常复杂，在150亿年中先后诞生了星系团、星系、银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等天体系统。从网络理论出发，可以认为这些天体的形成是由更小的节点在引力、质量和距离的共同作用下形成的。由于爆炸时各个碎片的初始速度不同，则在宇宙空间中聚集了不同尺度的天体系统，天体网络也就有了大小之分。1929年，美国天文学家哈勃根据“所有星云都在彼此互相远离，而且离得越远，离去的速度越快”这样一个天文观测结果，得出结论认为：整个宇宙在不断膨胀，星系彼此之间的分离运动也是膨胀的一部分，而不是由于任何斥力的作用。按照这种理论，宇宙网络在不断向外界膨胀，不断地扩大，网络中的空隙必然有新的物质产生。无边无界，无始无终，但却又是有限的。这就是人类所处的宇宙。

在此并不想对宇宙演化学说作任何评判，只是想通过宇宙膨胀学说和宇宙爆炸学说来反观宇宙网络的演化方向。亚力山大·弗里德曼从爱因斯坦的相对论出发，规划了宇宙演化的三种命运：第一种是封闭式模型，当整个宇宙的密度很大时，万有引力也很大，因此星系退行的速度会不断减慢直到星系的退行停止，也就是宇宙的膨胀停止了。这个停止的过程不会很久，使宇宙慢下来的力导致宇宙逆转其进程，就像反着放电影胶片一样，宇宙开始收缩，直到成为一点。第二是开放式模型，在宇宙开始时体积为零，一旦开始膨胀，便不停地膨胀下去，因为宇宙的物质密度不足以提供使它停下的万有引力。第三种是平直式模型，在开始时这种宇宙与封闭式、开放式一样膨胀，此后虽然宇宙也不停地膨胀，但总是在收缩的边缘徘徊。

至于宇宙演化是以上哪一种情况或是更为高级的模式这一问题，就留给科学家们去思考和鉴定吧。但以上学说恰好也验证了一般性网络演化的基本方向，网络一般是由节点通过一定的联系不断聚合产生的，网络可以不断膨胀，但也会缩小，从哪个状态来看网络，完全由观察者主观决定。

宇宙天网是人类所见最大最复杂的网络，其网络结构、组织形式和作用方式等对研究网络有着极其重要的意义。研究天体网关乎人类和地球的生存发展，如何使得地球在这个纷纭复杂却又井然有序的网络中生存，是历史赋予当下的责任。

第三章　生物网：自然世界的“生态图谱”

网络是宇宙间一种普遍存在的组织形式，不仅在宇宙天体中存在着网络结构，在人类生存的地球上，形态万千的生物界亦是一张错综复杂的大网，可以称之为生物网。生物网这张大网内部由无数活跃的小网组成。而每一张小网都是一个生物种群的聚集，通过彼此间的联络和互动让整个生物界变成了一个整体，从而描绘出了一幅自然世界的“生态图谱”。

一、“千网之网”的原始森林

原始森林是一个神秘的地方，它的神秘之处在于以占地球陆地不到1/3的面积养育了全世界将近2/3的生物物种。是何种神秘力量具有如此巨大的魔力让森林成为孕育生命的温床？答案是：网络。

原始森林由无数张形态各异的小网组成，它们代表不同的生物种群，这些小网相互关联，相互依赖，又使原始森林成为一张名副其实的大网。换句话说，原始森林中的物种都是以网络的形态组织起来的，它们在网络中繁衍后代、茁壮成长，谱写着一首森林之网的赞歌。

（一）“天罗地网”式的生态结构

原始森林是一张大网，纷繁复杂的内部由无数的小网编织而成。这里所讲的“网”是一种无形之网，是若干物种聚集在一起的一种组织形态。根据在网络之中所起的作用不同，不同的物种或者个体分别扮演着主节点或从节点的角色，并通过无形的纽带联结为一个整体。

1.四位一体的立体网络

从空间分布来看，原始森林从上到下依次可划分为四层：乔木层、灌木层、草本植物层以及土壤层。这种纵向空间的划分不仅包括各层次的植物，还包括生活在其中的动物和微生物。每一个层次都可以看做一个网络，从而使原始森林成为一个在纵向空间上层层叠加的立体网。

乔木层：是森林的主体，处于森林的最上层。在这一层，乔木层林冠是主节点，其他植株及生活在本层的动物是从节点，将节点彼此连接的纽带便是能量的传递和小规模碳循环。乔木层决定着森林系统的大气候状况。

灌木层：处于乔木层以下，是所有灌木型木本植物的总称，有时也称其为下木层。从“下木”这一概念来说，不仅包括灌木，而且也包括在当地条件下，生长不能达到乔木层高度的林木。下木的种类、数量和生长状况，主要是由乔木层的特性决定的。同时，下木也能影响林内的小气候状况和土壤的发育过程。下木在对幼苗、幼树的生活方面和水源涵养、经济利用等方面，都有十分重要的作用。在这一层，扮演主节点的是灌木型木本植物，其他植株及动物为从节点，能量的流动和小规模的碳循环仍然扮演着纽带角色。

草本植物层：它们生长在森林的最下一层，覆盖在土壤表面。是包括地衣、苔藓等在内的所有草本植物的总称。为了与覆盖在土壤表层的死地被物（枯落后和一切死的有机体）相区别，又被称为活地被物层。林冠下有些小灌木和半灌木的生长高度，常达不到下木层而与草本植物相类似，因而也将其列入活地被物层。活地被物的种类、数量和分布特点常影响林冠下幼苗、幼树的生活。在这一层，扮演主节点的是草本植物，其他植株及动物为从节点，能量的流动和小规模的碳循环仍然扮演着纽带角色。

土壤层：土壤是林木和绝大多数植物生长发育的基地，为林木生长提供水分和营养元素。土壤对森林生长发育状况、生产力的高低、分布和木材品质都有很大影响。在土壤层中有许多动物、植物和微生物。在这一层，微生物及起分解作用的动植物是主节点，其他生物为从节点，分解活动及能量的流动起着纽带的作用。

如此多的小网络是怎样联结成庞大的森林网络的呢？秘诀是它们既分工明确，又合作无间。

2.小网络各显神通

乔木层、灌木层、草本植物层以及土壤层是根据空间分布来划分的，其实还可以根据森林网络中各生物扮演的角色划分为三类小网：生产者、消费者和分解者。生产者、消费者和分解者的三极组合

这种分类网络跟按空间分布得出的网络是交叉在一起的，生产者和消费者在空间四层中都存在，而分解者只存在于土壤层。

生产者：是能以简单的无机物制造食物的自养生物，其主要功能是利用太阳能把简单的无机物质制造成有机物质，为其他物种提供营养来源，并通过光合作用释放生物呼吸所必需的氧气。森林系统中的生产者主要是由绿色植物，如乔木型植物、灌木层植物、草本植物和藤本植物、寄生植物和附生植物等构成的生产之网。

消费者：所谓消费者是针对生产者而言，即它们不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生物。其主要功能是参与能量流动和物质循环。消费者主要是由森林中的一些动物如昆虫、鸟类和哺乳动物等构成的消费之网。

分解者：也是异养生物，其作用是把动植物体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单的化合物，并释放出能量，其作用正与生产者相反。分解者能使物质在生态系统中不断循环。分解者主要是由土壤中的腐生动植物及微生物构成的分解之网。

因此，森林之网中的生产之网主要负责为整个网络提供营养跟能量，消费之网主要负责参与能量流动和物质循环，而分解之网主要负责为生产者提供制造营养物质的原料。三者巧妙分工，各行其是。

3.小网络编织成大网

生产之网、消费之网和分解之网虽然分工明确，但它们之间不是孤立存在的，恰恰相反，正是三网之间的紧密合作才促成了森林之网的繁荣昌盛。

森林之网是怎样由这三者联结而成的呢？关键在于它们是通过网络的组织形态聚集在一起的。三小网在森林网络中各司其职，发挥着各自不同的作用，同时又密切配合，在互联互动中促进森林整体网络的演化和运转。

在森林网络中，生产者是主节点，它们不但为消费者和分解者提供食物来源，还为它们提供生命所需的氧气和栖息场所，引导着网络中的物质循环和能量流动；消费者和分解者是从节点，它们各尽所长、恪尽职守，消费者从生产者处获得营养和能量，然后为网络提供CO2和有待分解的有机物，分解者吸收生产者提供的氧气，释放CO2，并通过分解作用将生产者和消费者提供的有机物分解为生产者所需的无机物。联结这三者的纽带便是贯通网络中的物质循环和能量流动。

如此一来，生产之网、消费之网和分解之网通过交联互动，融合为森林之网，维系着森林的繁衍生息。

（二）相依为命的“绿色之网”

森林之网中的生产之网、消费之网和分解之网都是看得见、摸得着的实物，而将它们联结在一起的纽带却是无形的。因为无形，所以显得神秘。上文中多次提到联结森林之网的纽带是能量流动和物质循环，其实除了这两项之外，信息传递也可以看做节点间互动交流的纽带。能将不同物种融合为一个整体并协调运作，不得不说纽带的作用的确功不可没。那么，森林之网中的这些纽带到底是怎样协调运作的呢？从下文中你会找到答案。

1.“绿色之网”的能量流动

能量流动是指太阳辐射能被森林生态系统吸收、固定、转化与消耗的物理化学过程，以及能量的收支状况。能量流动贯穿森林之网的生产之网、消费之网和分解之网，森林生态系统中的所有物种都参与其中。在森林之网中，没有能量流动就没有生命，没有生命就没有森林之网；能量流动是森林之网的黏合剂，也通过对生物群落的聚集和分散，推动着森林之网的繁衍和生息。

森林生态系统最初的能量来源于太阳，生产之网中的绿色植物通过光合作用吸收和固定太阳能，将太阳能变为化学能，一方面满足自身生命活动的需要，另一方面供给消费之网和分解之网中的异养生物生命活动的需要。太阳能进入森林之网，并作为化学能，在森林生态系统中生产者、消费者、分解者间流动，这种网络内部节点间及网络与外部环境间的互动，即森林生态系统内生物与生物间、生物与环境间能量传递和转换的过程，构成了森林生态系统的能量流动。

能量流动是一个连续的过程，任一环节的缺失都会使这个过程受阻。反过来说，仅仅依靠单一小网络的独立运行也无法完成这个过程。而通过网络这一组织形式，各节点即生产之网、消费之网和分解之网都能享受到融合为一个整体带来的溢出效应，通过能量流动这一纽带，既分享了森林之网带来的生命能量，又聚集在一起推动了森林之网的繁荣生长。

2.“绿色之网”的物质循环

森林之网中的生物，由于生活和繁殖的需求，除必须有能量输入外，还需要不断从外部输入物质。这里所指的物质，主要指生物生命必需的各种营养元素，它们在各食物链营养级之间传递联结起来构成“物质流”。物质从大气、水域或土壤中通过绿色植物吸收进入食物链，然后转移给食草动物→食肉动物→最后被微生物分解与转化，重新回到环境。这个循环往复的过程就叫物质循环。物质循环的过程

森林之网的物质循环主要通过生产之网的光合作用、三网都参与的呼吸作用以及分解之网的分解作用而完成。在物质循环的过程中，各节点网络分别扮演不同的角色，并以此为纽带，共同维系着森林之网的物质循环平衡。

光合作用：生产之网中的绿色植物将大气中吸收来的二氧化碳同土壤中吸收来的水和无机盐合成有机质（葡萄糖），并将太阳光能转化为化学能而贮藏于合成的有机物质之中，为呼吸作用和分解作用提供了物质和能量来源。

呼吸作用：生产者、消费者、分解者都会进行呼吸作用，即为维持生命基本所需而吸收氧气并将有机物分解以获取其中的营养物质和能量，同时释放二氧化碳。此过程为光合作用提供了二氧化碳。

分解作用：分解之网中的分解者（还原者）将网络中残落的有机物分解成无机物，这也是物质循环的关键一环，没有分解，就不会有物质的反转再循环。

物质循环是一个环路，是由功能不同的小网络联结而成的。单独任一环节的网络都不能完成整个物质循环过程，换句话说，如果没有森林之网的整合，单一的生物群落是无法获得足够的营养物质以维持生命的延续和昌盛的。可见，网络能使各节点共生共荣，达到整体的和谐和繁荣。

3.“绿色之网”的信息传递

除了能量流动跟物质循环外，在森林之网中还有一种贯穿其中的纽带，那便是信息传递。信息传递是指森林之网中的各节点对各自信息的分享和获取，它不同于能量流动的单一方向，也异于物质循环的环路流动，信息传递的显著特点是双向反馈。

森林之网中的信息类型主要有三种：物理信息、化学信息和行为信息。

物理信息：森林生态系统中的光、声、温度、适度、电磁波等都是物理信息。例如：太阳光通过光合作用对植物的形态构建进行调控；日照的长短通过刺激生殖腺影响候鸟的迁徙；蛙和鸟的鸣叫、兽的吼啸、萤火虫的发光等都起着吸引异性、种间识别、威胁警告等信息作用……

化学信息：主要指来源于生物体的生物碱、有机酸等代谢产物以及性外激素等。在植物群落中，一种植物通过某些化学物质的分泌和排泄而影响另一种植物的生长甚至生存的现象是很普遍的。在动物群落中，一种动物通过向外分泌一些化学物质，以招引同伴进行集体行动、齐心协力地防御和自卫，或者作为交配的联系方式等。

行为信息：许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称为行为信息。例如，蜜蜂发现蜜源时，就有舞蹈动作的表现，以“告诉”其他蜜蜂去采蜜；地蒯是草原中的一种鸟，当发现敌情时，雄鸟就会急速起飞，扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。

森林之网的信息传递过程如下：

信息传递是节点间互动联系的突出表现，其本质是将个体的单一信息源通过互动交流在网络内共享，并经过网络的聚集与分散而形成对群体有利的信息库，从而协调网络的运转，更好地适应环境的变化。

（三）养育生命的“地球之肺”

森林之网是地球上最重要的生态系统之一，它不但养育了地球上2/3的生物物种，而且为地球生物提供了生命所需的大量氧气，具有巨大的生态价值，被称为“地球之肺”。森林以其兼具资源与环境的双重属性和拥有巨大生物生产能力而成为陆地上极为重要的生态系统。森林不仅能够提供丰富多彩的可物化的产品，而且能够营造优美的环境、发挥强大的生态效益，维持着地球上的生态平衡，构成人类生存与发展的基本性的支撑。

1.森林之网凝聚的力量

森林之网中的绿色植物能大量吸收空气中的二氧化硫，具有净化空气的作用；森林之中的树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素，杀死空气中的病菌和微生物，具有自然防疫的作用；森林还能利用光合作用释放大量的氧气，维持地球生命的延续；森林能有效吸收噪音，充当天然的消声器；森林能吸收太阳辐射、增加降水量，起到调节气候的作用；森林能改变低空气流，有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、保持水土的作用；森林通过茂密的树冠能有效除尘和过滤污水；森林还是大量的生物提供气息生长地，是地球生物繁衍最为活跃的地区……地球之“肺”——森林

森林释放出巨大能量，森林之网中的单一节点如单株树木都贡献了自己的力量，但如果没有大规模地聚集在一起，只能产生小范围的轻微影响。只有通过网络联结为一个巨大的统一体，才能将各自细微的影响加以整合和放大，成就森林之网的巨大贡献。这就是网络凝聚的力量。

2.森林之网的自我调节

森林之网作为“地球之肺”也有“得病”的时候，经常有来自于外部的破坏以及来自于内部的失衡打破网络内的平衡运转。此时，森林之网会通过网络的力量，对系统进行自我调节使之重新回到和谐状态。

森林之网施展自我调节的手段主要是通过节点间的反馈来完成的。反馈又分为正反馈和负反馈两种。负反馈对森林之网达到和保持平衡是必不可少的。正负反馈的相互作用和转化，保证了森林系统可以达到一定的稳态。

不同森林系统的自我调节能力是不同的。一个森林网络的节点物种组成越复杂，结构越稳定，功能越健全，生产能力越高，它的自我调节能力也就越高。而在物种多样性高的系统中，拥有着生态功能相似而对环境反应不同的物种，并以此来保障整个系统可以因环境变化而调整自身以维持各项功能的发挥。

森林系统是一个大网络，庞大的物种群构成了这个网络中的主节点和从节点，并通过能量流动、物质循环和信息传递融合为一个生态共同体。森林系统对地球生态的巨大贡献从侧面反映出网络作为一种组织形态所迸发出的惊人效应。森林的自我调节功能也体现出，网络是一个生命共同体，具有自动修复和进化的能力。

二、从中生代走来的蚂蚁“军团”

蚂蚁的生存史可追溯到中生代的白垩纪，距今已有近8000万年的历史。目前，全世界的蚂蚁有将近一万多种。这一切不得不让我们赞叹蚂蚁军团强大的生命力。如此神奇的昆虫到底是怎样一个组织形式呢？是什么力量将如此庞大的群体联结在一起的呢？可能你心中已经有答案了，对，那就是网络。庞大而又井然有序的网络赋予了小小的蚂蚁超乎寻常的生命力，通过网络的有效运转避免了恐龙式的灭绝悲剧。下文将详细剖析蚂蚁网络的奥妙所在。

（一）分工协作的“社会性网络”

蚂蚁是一种高度发达的社会性昆虫，其内部拥有完善的网络组织系统，各成员明确分工，发挥自己的优势特长，共同维护着蚂蚁家族的利益。蚂蚁军团的成员主要有：蚁后、雄蚁、工蚁。蚂蚁社会的分类及由来

1.缔造蚂蚁王国的蚁后

蚁后是蚂蚁王国的缔造者，也是蚂蚁网络的主节点。蚁后是生殖腺充分发育并有生殖能力的雌蚁。蚁后从蛹中羽化出来就生有翅，一旦与雄蚁交配受精，双翅就会脱落并在土壤中掘穴建巢。在建巢期间蚁后会从事各种工作，包括喂养幼蚁。第一批工蚁一旦出现，蚁后的活动便只限于产卵了。当工蚁群逐渐成熟后，蚁后基本就不会自己活动了，其主要工作就是产卵、维持蚁群的协调运作。例如，蚁后随时都会知晓食物的储存情况。如果食物丰富，她们就多生育，一旦发现食物缺少，就停止产卵。而且其还能够根据“护城卫士”、筑巢和建立新群体所需的蚂蚁数量来调节其“人口”结构。

蚁后犹如网络中的指挥中枢和动力中枢，既为整个网络补充源源不断的新成员，又将整个网络融合在一起，指挥其高效运转。

2.为繁育后代而献身的雄蚁

雄蚁是由未受精卵发育成的生殖蚁，在蚁群中除了生殖不做任何事情，属于蚂蚁网络中的从节点。雄蚁和生殖腺充分发育并有生殖能力的雌蚁蚁后总是远离蚁巢进行群体婚飞，它们常常云集在突出的标记物上，雄蚁与蚁后交配后便会死去。

因此，可以看出蚂蚁是非常富有牺牲精神的一个物种。雄蚁在网络中扮演了从节点的角色，准确地说雄蚁对已有网络贡献不大，其与有生殖能力的雌性蚂蚁（新网络未来的蚁后）交配后便死去，而此处的雌性蚂蚁未来会成为新的蚁后或者另觅他处缔造一个新的蚂蚁网络，因此从某种意义上说，雄蚁不但是旧网络的从节点，而且在某些时候是联结新旧两代蚂蚁网络的纽带。在新的蚂蚁网络中，又会有新的雄蚁生成，进而继续为新网络或者新蚁后的诞生贡献生命，可以说，雄蚁用自己的生命换来了整个蚂蚁网络的正常运转。

3.兢兢业业的工蚁

工蚁是生殖腺不发育的雌蚁，个体比较小且没有翅。在蚂蚁网络中也属于从节点。在较高等的蚂蚁中，一个蚁巢中通常只有一只产卵的蚁后，而工蚁等级比较复杂，可包括大小不同的几个亚等级，个体分工也不同，有的专门外出采食，有的留在巢中喂养幼蚁，此外还有专门保卫蚁巢的兵蚁等。最奇特的工蚁类型要算是蜜蚁中充当贮蜜罐的工蚁了，这些工蚁作为专门的贮蜜容器，存放由觅食工蚁带回巢的花蜜，当它们的消化道内填满了花蜜时，整个腹部就膨胀成了个大球，终生都吊挂在巢顶上。显然这些工蚁是为了全群的利益而牺牲了自己的自由和个性。

既然蚁后跟工蚁都属于雌蚁，那么作为主节点和从节点的它们之间除了协调运作之外，会不会有竞争产生呢？其实，只要蚁后存在，这种竞争就会被压制，表现出的主要是聚集在一起的合作关系；但当作为主节点的蚁后死掉后，这种竞争关系就会凸显出来。

由于蚁后的存在，蚁后会分泌一种化学物质阻止雌蚁幼仔发育成真正的雌蚁，那这些雌蚁将发育成工蚁，当蚁后死了以后，这些工蚁在没有限制的情况下迅速发育，哪只工蚁先发育成真正的雌蚁，它就会成为新的蚁后，然后它就会分泌某种化学物质，刺激其他工蚁，令其他工蚁停止发育，如果有几只工蚁同时发育成成熟雌蚁，那么他们之间就要争斗，直至只剩余一只雌蚁为止。

总之，蚂蚁网络中的个体节点各自有不同的定位，蚁后主要负责缔造整个蚂蚁部落并繁育后代，雄蚁为整个网络的延续和壮大贡献了自己的生命，而工蚁是通过兢兢业业的劳作维持着整个蚂蚁网络的日常运转。此时，网络的力量自然彰显。

（二）蚂蚁网络的“神秘力量”

蚂蚁网络中有几十万、甚至几百万的成员，如此庞大的规模是怎样协调运转的呢？一定有一种神秘的力量在网络中起到统一组织的作用。那便是蚂蚁网络的信息系统，在网络中充当了纽带的作用。蚂蚁网络中这种奇妙的信息系统，包括视觉信号、声音通讯和更为独特的无声语言，即包括化学物质不同的组合、触角信号和身体动作在内的多个征集系统，策动了整个蚁群的交流和互动。通过这个系统，蚁后能有效根据内外部环境的变化，调兵遣将，将分散的工蚁群体组织起来去完成个体无法完成的任务，维系着蚂蚁军团的强大生命力。

楚汉相争之时，楚霸王项羽兵败逃到乌江渡口，只剩下若干骑相随，此时过了乌江便是他的家乡，也是他当年起兵的地方。当年跟随项羽渡江的两千江东子弟都已经阵亡，便有属下劝他回家乡再召集子弟起兵，但是他自觉没有脸面见江东父老，不肯过江。而此时，刘邦的谋士张良早已命人事先在乌江渡口的石碑上用饴糖涂好了“霸王自刎乌江”的字样，吸引蚂蚁爬上去，等霸王到此以为是天意，吓得丧魂落魄，于是拔剑自刎。“汉家天下，蚂蚁相助”的故事从此流传开来。

想不到小小蚂蚁也有过如此惊天动地的事迹吧，究其原因，全因蚁群发达的信息系统。

1.功能强大的信息激素

信息激素是一种化学物质，由蚂蚁自身的各种腺体及相关器官分泌得来。前例中提到的蚂蚁“因糖而聚”的案例，便体现了信息激素在蚂蚁觅食过程的引导和通讯功能。

蚂蚁的许多行为受信息激素调控，如蚁后分泌名为“女皇物质”的信息激素来控制工蚁的发育；信息激素可以作为请求或交换营养性卵和特殊臀区分泌物的表示；遇警时，信息激素可刺激蚁群兴奋，具有使蚁群按计划执行某项活动的作用；而蚂蚁的幼虫靠分泌信息激素来引诱工蚁喂养，并通过分泌数量的多少来协调工蚁的喂养工作等。

可见，信息激素是蚂蚁网络中各节点间互动的有效纽带和沟通渠道。通过信息激素，不但蚁后可以对各从节点的工蚁进行控制和统一调配，而且各从节点（工蚁）间可以凭其沟通无间，共同完成一个统一的目标。

2.蚂蚁网络中的征集系统

信息激素只是蚂蚁沟通交流的一种方式，其实蚁群还可通过其他一些途径进行沟通协作，我们把蚂蚁聚集伙伴共同活动的方式称为蚂蚁的征集系统。常见的征集系统共有5个：

征集伙伴取食：指征集伙伴去搬取搬不动的事物尤其是糖类。此时，蚂蚁会通过直肠腺释放出示踪激素，其口器反刍事物液滴给蚁伴，同时拍打触角，张合上颚，并通过身体动作提示食物所在方向。

征集伙伴扩张：指征集同伴去新的地方。此时，蚂蚁会通过直肠腺释放出示踪激素，同时拍打触角，偶尔身体前后急扭。

征集伙伴适居：指征集同伴搬到新巢所在地。此时，蚂蚁会通过直肠腺释放出示踪激素，同时用触角拍打同伴，表示要带领对方去建新巢。

征集伙伴御敌：指征集近距离蚁伴更快地御敌。此时，蚂蚁会由腹腺释放出短环形气味踪迹，竖起腹部，裸露腹腺，上颚释放出告警激素，同时用触角拍打同伴，并且身体前后急扭。

征集伙伴远征：指征集远距离蚁伴去打击入侵者或作领土之争。此时，蚂蚁会由直肠腺释放出气味踪迹，同时用触角接触振动，身体前后急扭。

通过以上对蚂蚁网络中信息激素及征集系统的描述，相信读者对蚂蚁军团中的神秘力量——信息系统有了明确的认识，正是在这套信息系统的指导下，蚂蚁网络能将特定的化学物资和简单动作组合在一起，形成一个卓有成效的工作整体。

（三）长盛不衰的蚂蚁王国

蚂蚁王国的历史已有将近8000万年，现在庞大的蚂蚁军团更是遍布全球的每个角落。目前地球上的所有蚂蚁的重量总和比所有人类的重量总和还要大。从上文的分析来看，蚂蚁部落是以网络的形式进行组织运转的，网络的聚集作用是体积微小的蚂蚁积少成多，通过网络整体的力量来适应环境的更迭变化，制造了一个长盛不衰的蚂蚁王国。下面，给大家介绍几个蚂蚁通过网络来达成目标的案例，以小见大，体会下蚂蚁网络的魅力。

1.建筑师木蚁

很多人从小就听说过蚂蚁搬家的故事，无数的蚂蚁排成一条浩浩荡荡的长龙，依靠小网络的作用扛着十几倍于自身重量的货物，井然有序，十分壮观。其实，蚂蚁不仅是搬家能手，更是富有才华的建筑能手，依靠团队的力量构建了属于自己的美好家园。请看下例：

澳大利亚有一种木蚁，是有名的“建筑师”。在营造巢穴时，它们内部分工明确，干起活来有条不紊。“搬运工”专管运输“建筑构件”——树叶，“泥瓦匠”则主司“构件”的拼接和堆砌。“搬运工”劳动时，先由领头的一只蚂蚁咬住叶片的边缘，然后第二只蚂蚁搂住第一只蚂蚁的“腰”。如此这般一只紧接一只，好似一支拔河队。“建筑构件”便被一片片地源源不断运至“施工现场”。在“搬运工”大干的同时，“泥瓦匠”们也在忙碌着。它们用自制“水泥”（一种蚂蚁自身分泌的细丝线）来加固“构件”，两片树叶间的空隙几分钟就被密密的丝网紧紧地联接上了。“房屋”建成后，造型甚美，体积足有半个足球大小。蚁巢

其实，单只蚂蚁的力量很微薄，可是它们却能通过网络的联合，依靠团队的力量完成对个体来说不可思议的任务。因此，“建筑师”的称号不属于任一个蚂蚁个体，而是对整个蚂蚁网络的褒奖。

2.蚜虫的“牧马人”

有些蚂蚁专门取食蚜虫、介壳虫和其他同翅目昆虫分泌的蜜露，这种分泌物富含糖和各种氨基酸，只要这些同翅目昆虫是处在积极的活动期，它们就会给蚂蚁提供几乎是取之不尽的食物资源，有时可以看到蚂蚁用触角触摸蚜虫的蜜管诱使蚜虫大量排出蜜露团。蚂蚁和蚜虫的关系是物种之间一种典型的互惠关系，蚜虫为蚂蚁提供食物，而蚂蚁则为蚜虫提供保护。蚂蚁为了保护蚜虫等同翅目昆虫，常常积极地驱赶或杀死蚜虫的寄生物和捕食者，它们的这种行为有时会严重干扰人类实施的生物防治计划。秋天到来时，蚂蚁还常常把蚜虫或蚜虫卵带入地下的蚁巢中加以看护和照料，春天再把它们送回到寄主植物上。蚂蚁对蚜虫的帮助是以长期获取蜜露为目的的，因此，这样的蚂蚁经常被称为蚜虫的“牧马人”。

从上例看出，蚂蚁部落除了在其内部体现网络的运转，更重要的是还同外部有益元素进行互动，进而使蚂蚁网络升级为一个更高级的昆虫联盟网络，这无疑极大地增强了蚂蚁适应环境的能力。正是蚂蚁跟蚜虫间的互惠互利，使它们成为一个生态共生体，共享资源，共生共荣。当然，由于蚜虫是害虫，其跟蚂蚁的这种联合必定对人类的农业不利，这就另当别论了。

3.真菌栽培专家

切叶蚁是真菌栽培者，它们在树丛中剖碎树叶，并列队把碎叶运回巢内，咀嚼细碎，并以肛门排泄物质加以湿润，制作成培养基，“种植”真菌菌丝，待菌丝长出小球体，用以喂饲幼虫。真菌的“种植”由体型较小的工蚁来担任。一种体型更小的工蚁可伴随体型较大的叶片采集蚁，为其赶走寄生性的蚤，使其不受侵害。尤使人们惊异的是此蚂蚁能保持种植的单一性，管理菌床的工蚁能用上颚除去其他杂菌，并以蚁粪使真菌得到肥料，故称“农耕蚁”。最重要的一点是，每只奠基雌蚁都不会忘记把旧巢中培养的真菌菌丝带入自己的新巢中，处女蚁后早在进行婚飞之前便把一小团菌丝放入了自己下唇基部的个小腔中，婚飞之后便把它们带入自己挖掘的新巢中。起初是由蚁后自己照料真菌苗圃，但蚁后并不以这种真菌为食，第一批羽化出的工蚁才会以这种真菌结出的球状体为食，并用自己的粪便为真菌施肥。以此循环往复。

可能很多人一直以为只有人类这么聪明的生物才懂得如何去种植作物，当看到小小的蚂蚁竟然也能“种植”真菌时定会惊诧不已。其实，这正是网络的魅力所在。通过在种植过程中的合理分工，蚂蚁个体各自发挥自己的特长，积小成大，各成员互动互联，密切配合，共同完成了一件不可思议的创举。

蚂蚁军团能从中生代一直繁育到现在，不得不说其网络的组织形式居功至伟。蚂蚁网络中的蚁后、雄蚁和工蚁分别构成了网络中的主节点和从节点，而蚂蚁的信息系统便是联结它们的纽带。通过信息系统，蚂蚁网络互通有无，协调运作，成为一个执行力和适应力都极强的统一整体。网络就是一个聚集放大器，将无数体积渺小的蚂蚁聚集在一起，通过网络的组织放大其蕴含的能量，体现出其他独居昆虫所不具备的特有生存能力。

三、精于职守的蜜蜂家族

蜜蜂是一种很古老的昆虫，它在地球上出现的时间远比人类早。考古发现表明，一亿年前蜜蜂就已经在地球上出现了。蜜蜂的整个组织架构和生存方式跟蚂蚁有很多相同之处，但其也有自己独有的特征和“绝活”。

现代生物学研究表明，蜜蜂是一种高度社会性的昆虫。整个蜂群是由数以千计持续活跃地应对它们周围环境的个体组成。一个蜂群就是一个庞大的网络，蜂群中的成员各自分工协作，共同维持着蜂群的正常运转，依靠蜂群这一超个体的网络组织形式发挥出了极其完美的效应，使其具有了脊椎动物的一些特征。有的专家甚至把蜂群说成“哺乳动物”或“荣誉哺乳动物”，犹如一个有机的人体。

（一）各司其职的幸福家园

类似于蚂蚁的成员构成，一个完整的蜜蜂网络是由一个蜂王、若干雄蜂以及成千上万的工蜂组成的。三者各自扮演不同的角色，共同维持着整个蜜蜂网络的高效运转。蜜蜂家族中的分类

1.享受“皇帝待遇”的蜂王

一个蜂巢中通常只会有一个王，即蜂王，它是蜂群共同生活的中心，是唯一生殖器发育完全的雌性，专司产卵的职责。鉴于蜂王在蜂群中的统领地位，我们将其视为蜜蜂网络中的核心主节点。其主要负责将广大的蜜蜂个体聚集在一起，统一协调蜂群中其他成员的活动。

蜂王在蜂群中享受着皇帝一般的待遇。蜂王不但享用最好的蜂房“王台”，而且吃得最好，享用绝大部分高级产品蜂乳。此外，蜂王无论到哪里，它的前后左右都簇拥着由工蜂担任的“侍从蜂”。若蜂王表现出从这一巢脾越到另一巢脾的“意图”时，工蜂们还会用自己的身体搭起临时的“索桥”让蜂王通过。蜂王休息时，侍从蜂一口口地轮流献上珍奇的王浆和富有营养的嫩芽，喂着这位尊贵的“女皇”。蜂王要产卵时，侍从蜂把蜂王即将存卵的蜂房打扫得干干净净。当外敌入侵蜂巢，危及蜂王的安全时，工蜂们一面密集在蜂王周围，一面奋起迎击外敌。成批的工蜂在向外敌投去毒刺的同时牺牲了自己。

蜂王究竟有怎样的魔力，在蜂群中享受皇帝般的待遇，让众多蜂众俯首称臣？原来蜂王能够分泌出一种“女王物质”。这种物质从其头部的大颗腺中分泌出来，是一种不饱和脂肪酸。这种化学物质成为蜂王发号施令的“资本”，能吸引工蜂无条件服从它，并使这一蜂群的所有成员效忠于它。这种物质是蜂王的核心竞争力，是其享有核心主节点地位的重要保障。同时，也是其协调各成员的重要纽带。

2.默默无闻的雄蜂

蜜蜂家族是一个母权社会，雄蜂在其中地位并不高。其在蜜蜂网络中扮演从节点的角色，主要职责是配合蜂王完成婚飞助其繁育后代。在数万只蜜蜂的群体中，大约有600至800只雄蜂，它们由未受精的卵发育而成，职能是和蜂王交配。

蜂王与雄蜂的交尾（繁育行为）是在空中进行的，它被众多雄蜂追随，第一个追上它的一定是体格最健壮的。与第一只雄蜂交过尾后，蜂王再与第二只进行交尾，就这样连续多次地进行。通常情况下，蜂王要在一两天内外出交尾2—4次，才能受精充足。然后它就不停息地产卵。与蜂王交尾的雄蜂，生殖器官全部脱落在蜂王的生殖器内，所以很快就死去了。没能和蜂王交尾的雄蜂，成了只吃闲饭而无用的东西，它们的地位马上随之变化。在蜂王的暗示下，工蜂会把它们纷纷驱逐出蜂巢。它们不久就被饿死，所以有时我们能看到蜂房边上成堆的雄蜂尸体。

雄蜂的生命历程从侧面反映出从节点在网络中的从属地位，其地位是由其在网络中所起的作用决定的，如果不能在网络中占据核心资源或者为网络创造更大的价值，在网络中就会被边缘化，始终做一颗默默无闻的螺丝钉。

3.辛勤劳作的工蜂

蜂群的绝大多数成员是工蜂。工蜂都是性器官不成熟的雌性。整个蜜蜂网络的和谐运转主要是由工蜂来执行实施的，它们是蜂群中辛勤劳作的实际工作者，在网络中扮演着重要从节点的角色。

工蜂是蜂群社会的劳作主力，主要工作有哺育幼蜂、饲喂蜂王、侍候“王族”、清理房舍、修巢做屋、采集花粉、酿造蜂蜜、储存保管和警戒保卫等。工蜂有明确细致的分工，并有严明的纪律。有专门到野外寻找蜜源的“侦察蜂”，有专门采粉酿蜜的“外勤蜂”，有专门担任“乳母”、抚育幼蜂、打扫蜂房、侍候蜂王的“内勤蜂”，有专门守卫蜂巢入口、保卫群体的“警卫蜂”等等。每一只工蜂依照年龄顺序担任其中某一职责，在短短的几周生命期间，轮换行使各种职能。

可见，虽然工蜂没有蜂王那么高的地位，但它们同样是蜜蜂网络中不可或缺的重要成员。单个的工蜂是很难靠一己之力达到生活所需条件的，虽然它们很勤奋，但仍需要聚集在一起，通过分工协作、各司其职才能完成一些艰巨的任务，维系着整个家族的生息。

总之，蜜蜂网络中有三类成员：蜂王、雄蜂和工蜂。蜂王依靠其对单个蜂群的繁育职责及所分泌的“女王物质”当之无愧地成为网络中的主节点，是整个网络运行的协调指挥者；雄蜂的职责很明确，主要负责与蜂王交尾完成繁育后代的任务，属于网络中的从节点；而工蜂在网络中数量居绝大多数，并通过各自细分的职能担负起一线任务执行者的重任，是网络中的重要从节点。虽然各蜂种在网络中作用不同，地位不同，但都是这个统一整体不可或缺的节点，只有聚集在一起，才能使蜜蜂家族发挥网络的力量。

（二）充满建筑魅力的蜂巢

蜂巢不但是蜂群生活栖息的场所，更是蜜蜂网络的建筑杰作，具有极高的艺术美感和技术含量。蜜蜂的巢房被誉为神奇的天然建筑物。从蜂房的切面来看，这是一个标准的网络结构，每个小小的房间相互联结，构成了一个紧凑而不失有序的网状家园。这种网络结构的建筑到底具有怎样神奇的内部结构，又是通过怎样的努力才构筑而成的呢？

1.完美的几何结构和力学特性精致的蜂巢

从直观上，我们都能看到蜂巢成网络的几何分布，但到底是怎样的网络组织形式更科学、更实用呢？经过千百万年的进化和锤炼，蜂巢的结构具有极其神奇的几何和建筑特性，是使用最少的材料搭建出的最牢固、功能最实用的蜂房。

蜂巢是严格的六角柱形体。它的一端是六角形开口，另一端则是封闭的六角形棱锥体的底，由三个相同的菱形组成。18世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′，所有的锐角都是70°32′。后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说，蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。

蜜蜂的巢房有两种功用：或作为产卵与幼蜂的哺育室，或作为存放花粉和蜂蜜的储藏室。尽管巢房的功用不同，但其结构却惊人地相同。蜂巢内、外的巢穴（叫做巢房）刚好一半相互错开，相互组合成六角形的边的交叉点是内侧六角形的中心。这是为了提高强度，防止巢房底破裂。另外，从剖面图可知，两面的巢房方向都是朝上的。每3个（工蜂）巢房的体积几乎都是0.25cm。巢房的壁很薄，平均不到0.1mm。两边巢房的底相互嵌合，以承受最大的负荷力。

很多动物都营群居生活，但只有蜜蜂能制造出如此精妙绝伦的住所，这不但得益于蜂群的数量庞大和分工协作，更在于这种网络结构的住所的确能满足蜂群的生活所需，能为这个庞大的家族提供生活、繁衍、劳作的绝佳场所。

2.惊人的构筑过程

蜂巢被称为动物世界最高级的建筑物，其筑造过程不仅需要绝妙的技术，也需要极强的网络大协作。在整个构筑过程中，工蜂们各自分工明确，同时每一项工作都是由数量巨大的群体共同配合完成。

数万只工蜂一齐上阵，有条不紊地展开工作。它们首先打基础，用蜂蜡沿着房顶（或其他固定物）压成一定形状的巢基。在建造蜂巢前，工蜂纷纷啃食木质纤维，并饱食蜂蜜，然后静候在蜂箱顶端（或其他平面）。经过一昼夜，工蜂腹部的蜡腺就分泌出液态蜡。液态蜡遇到空气凝成蜡片，这便是建筑蜂房的原料。筑屋时，工蜂多行列多层次排队。各队第一只工蜂停在蜂箱的天花板上，用它的后足钩住第二只工蜂的前足。第二只工蜂的后足又把第三只工蜂的前足钩住。这样一个接一个地连成一长队。然后每只工蜂用中足刮起蜡片，用两额咀嚼一番，再掺入酸性唾液，不断糅合，形成柔软、致密的建筑材料。工蜂们把这些材料一点一点地粘在要盖的蜂房的基础上。它们用双颚作“瓦刀”，把多余的材料刮去；把触角当做“测量器”，频频触碰蜡墙，“测量”蜡墙的厚度以及蜂房的深度。

上万只工蜂互相协作，联合行动，经过一昼夜的辛勤劳作，能盖起3—4万间精密标准的六角形蜂房。与蜜蜂的体积相比，这些规模宏大的建筑群雄辩地说明蜜蜂是大协作的网络组织。如果没有这种相互配合、共同协作的网络将广大蜂群聚集在一起，怎会有如此美妙的建筑奇迹？

（三）“甜蜜”源于网络

提到蜜蜂，便不得不提其辛勤劳作所为的酿蜜行动。蜂蜜不是天然的食物，而是蜜蜂们合作得来的劳动果实。在酿蜜的过程中，网络的价值再一次显现。

1.精细的酿蜜分工

蜂蜜是一种很复杂的劳动产品，其酿造过程需要极其精细的分工合作，是一个艰巨而又复杂的过程。这个过程既有分工，又有配合，体现了生产的网络组织形式。

首先，工蜂采蜜汁，装满蜜胃，返回巢内。然后，它们把甜汁吐给在巢内工作的幼小工蜂，或暂放在空蜂房内。等到晚上，成熟的工蜂带领负责酿蜜的幼小工蜂，先将采来的甜汁吸到自己的蜜胃里进行加工、调制。这样相互交舌吞吐，轮番洗炼，进行100—240次，或者更多次使花蜜中的蔗糖逐步转变成葡萄糖和果糖，同时进行脱水浓缩，才酿成较稀的蜂蜜。最后，工蜂在夜间继续工作，它们在蜂房里各自站好位置，以每分钟26400次扇动翅膀的速度，使花蜜进一步脱水，制成成品。整个过程环环相扣，彼此连接，成为一条非常流畅而又精细度很高的生产流程。

成品蜂蜜含75%左右的葡萄糖和果糖，17%—18%的水分，以及蔗糖、蛋白质、矿物质、有机酸、酶、多种维生素和芳香物质等。所以说蜂蜜是复杂劳动产品，是高技术高质量产品，是蜜蜂以自己的器官作为工具，网络运作生产的产品。

2.高效的通讯沟通

一只蜜蜂要酿造一千克蜂蜜，必须在100万朵花上采集“原料”，要在花丛和蜂房之间来回飞15万趟，才能把蜜汁送回。假如采蜜的花丛同蜂房的距离平均为1.5千米，那么，蜜蜂采一千克蜜就得飞上45万千米，差不多等于绕地球赤道飞行11圈。在这么长的飞行距离里，它们是怎样保持相互联系，确保能顺利找到食物并能轻松返回蜂巢的呢？这其中的秘诀便是蜜蜂网络中发达的通讯沟通系统。

现代科学研究表明，蜜蜂个体是具有视觉、听觉、嗅觉和味觉的高级感知体，这些都是化学信息传递的基础。除了通过释放化学物质，蜜蜂主要通过舞蹈语言在群内传递采集信息。当单个蜜蜂发现食物源时，它首先依靠自己的各种感知器官记录具体方位，然后将这种信息通过分泌化学素或者舞蹈语言的方式传递给最近的同伴或者独自飞回蜂巢，待这种信息在蜜蜂网络中共享共知时，便会有一队蜜蜂按照信息指示成群飞往指定地点，进行采集活动。而这种发达的信息系统，可以使蜜蜂网络能及时发现食物源并立即采取集体行动完成采集活动。也正是这种信息系统，能将分散的成千上万的采集信息迅速共享，并通过彼此沟通协作马上采取行动，这或许就是蜜蜂总是那么辛勤劳作的原因之一吧。

酿蜜是一个复杂的系统工程，一方面，这么艰巨的任务单靠个体是不可能完成的；另一方，有成千上万的成员参加的活动如何能保持秩序井然，并高效地完成指定任务，这都是很有挑战性的问题。但依靠网络的组织形式，蜜蜂网络可以迅速聚集海量的成员参与任务，并利用发达的通讯系统作为纽带，将彼此凝结为一个统一的整体，既分工明确，又合作无间，用网络的力量将一个个难题轻松击破。

总而言之，蜜蜂是有高级神经活动的高智能动物，它们有自己丰富的“语言”，并精于合作行动。蜜蜂群体组织严密，过着井然有序又生气勃勃的生活，进行网络化的生产。劳动中它们分工细致，合作协调。在生产、消费和生活中，蜜蜂通过信息网络的沟通，非常巧妙地解决侦察、通讯、采集、运输、酿制、储存、管理、分配等问题，以及令人惊叹地处理内部环境问题。它们用难以置信的力量制造出了精妙绝伦的蜂巢。所有的这一切都离不开网络的协调控制。

四、“空中仪仗队”式的大雁集群

杜甫的这首《孤雁》，描写了一只掉队大雁的孤独和凄凉，它不吃不喝，只是不停地呼唤同伴，急切地想找到自己的组织——雁群。那为什么大雁非得成群结队地迁徙呢？作为鸟类中身躯庞大的大雁为什么就不能独自生存呢？

原来大雁是一种候鸟，南来北往是严格按照季节变化进行的。雁的老家在西伯利亚一带，春夏季节它们在那儿生活，一到天气转冷，就携儿带女、成群结队地向南方迁徙。在迁徙的途中，因为要跨越万里疆土的距离，还要抵御敌害的侵犯，因此如果不成群结队是很难到达目的地的。而大雁的飞行过程中会保持“人”或者“一”字形，犹如整齐划一的仪仗队一样，不但看起来赏心悦目，而且其中更是蕴含着丰富的网络组织的奥妙。

（一）一个都不能少的空中网络

大雁在迁徙的过程中是由许多个体聚集在一起共同行动的，在迁徙的过程中，它们形成了一个网络组织。在这个组织中，它们有明确的分工合作。在飞行过程中，有飞行在最前列的头雁，由其决定飞行的方向，并为后面的雁群提供浮力；当队伍中途飞累了停下休息时，它们中有负责觅食、照顾年幼或老龄雁的青壮年大雁，有负责雁群安全放哨的大雁，有负责安静休息、调整体力的领头雁。下面针对其中的关键成员进行一下简单介绍。

1.“头雁”轮流做

不同于蚂蚁和蜜蜂家族中一成不变的蚁后、蜂王，大雁网络中的领袖——头雁，不是固定不变的，而是由不同的大雁成员轮流担当。鉴于头雁在整个雁群中的引导地位，我们将头雁视为雁群网络中的主节点，由其将广大成员聚集在一起并确定整个网络的运行方向。只不过这个主节点不是固定在某个个体身上，而是在一个小团体内轮流担当。

雁阵中的领头雁之所以一直在换，因为只有这样才能使领头雁永远保持充沛的体力在前面飞，定期或不定期地有雁上去领飞，其他成员就是坚决的追随者。而担当主节点不仅需要为整个雁群导航，更得需要充沛的体力并具有为团队奉献的精神。雁群迁徙一次大约需连续飞行1—2个月，因此它们需要摸索飞行的窍门，有效地节约体力。对于长途跋涉的雁群来说，排成“人”字形的飞雁队形，由强壮的领头雁在前领飞，而其后各雁都能利用前面雁飞行时所产生的向上的有利气流，以滑翔的方式来节省体力，则能减少体能消耗而受益。头雁因为没有这股微弱的上升气流可资利用，很容易疲劳。当领飞的头雁疲倦了，它会退到侧翼，另一只雁则接替飞在队形的最前端。所以在长途迁徙的过程中，雁群需要经常地变换队形，更换头雁。

在大雁网络中，头雁这个主节点起到了非常关键的核心作用，通过导航以及为后面的雁群提供飞翔的浮力，头雁为雁群的飞行创造了最大的价值，这也是它成为主节点的重要原因。

2.执勤的守卫雁

在雁群中除了担任主节点的头雁外，其他成员都扮演从节点的角色。大部分大雁在飞行时主要跟在头雁后面跟飞就行。在飞行中也能为后方的同伴提供一定的浮力帮忙。还有一种雁，当雁群不在空中而在地面上时发挥着举足轻重的作用，那就是执勤的守卫雁。

在雁群进食的时候，执勤放哨的守卫雁一旦发现有敌人靠近，便会长鸣一声给出警示信号，群雁便整齐地冲向蓝天、列队远去。而那只放哨的大雁，在别人都进食的时候自己不吃不喝，具有一种为网络组织牺牲的精神。

这种牺牲对于个体来说的确是一种暂时的损失，但从长远来看，特别是从整个大雁网络的发展来看，这种暂时的损失换来了更长远、更大的利益。这种牺牲从另一个侧面来看也是从节点价值的体现，只有为整个网络的发展创造了价值，才能融入这个网络，推动其发展，从而最终使自己受益。

3.一个都不能少

大雁网络在飞行中是一个统一的整体，他们不会允许其中任一成员被随便地遗弃。

如果在雁群中有任何一只大雁受伤或生病而不能继续飞行，雁群中会有两只自发的大雁留下来守护照看受伤或生病的大雁，直至其恢复或死亡，然后它们再加入到新的雁阵，继续南飞直至目的地。

大雁网络的这种执著不仅仅出于一种关爱，也反映出节点与网络的互动效应。一方面，各大雁节点在大雁网络中是相互配合、共同创造价值的，没有各节点的贡献，便不会有大雁网络整体的进步；反过来，大雁网络也为各节点雁个体提供了生存保障，个体目标随着整体目标的实现而实现。

对于大雁这支空中部队来说，最重要的不是能飞多远，而是能不能保持雁群网络的完整和健康，只要组建起了这样一个网络，看似遥不可及的迁徙行动便不再是问题。

（二）“1+1=11”的雁群效应

为什么大雁网络能使大雁跨越广袤的疆土呢？这种网络到底是怎样运转，又产生了怎样的雁群效应呢？下文为你揭晓答案。

据科学研究表明，组队飞要比单独飞提高22%的速度，飞行中的雁两翼可形成一个相对的真空状态，飞翔的头雁是没有谁给它真空的，所以漫长的迁徙过程中总有人带头搏击，轮流为雁群的前进贡献力量。而在飞行过程中，雁群大声嘶叫以相互激励，通过共同扇动翅膀来形成气流，为后面的队友提供了“向上之风”，而且“人”字队形可以增加雁群70%的飞行范围。这就是通常所说的“雁群效应”。

1.整齐划一的队形

既然雁群效应这么明显，就要先从它的网络形态说起。雁群在迁徙时一般会排成“一”或者“人”字形，由领头雁带领，其他雁阵成员紧随其后来跟飞。

雁群之所以要排成“人”字形或“一”字形的队伍，是因为雁飞行的路程很长，从北方到南方需要一两个月的时间，因此路上是够辛苦的。为了保持体力，大雁在飞行中常常利用上升的气流在空中滑翔，当为首的雁鼓动翅膀时，翅膀尖上就会产生一股微弱的上升气流，后面的雁就可以利用这股气流的冲力，在高空中滑翔。这样一只跟着一只，便排成整齐划一的队伍了。有人研究指出，借着“人”字队形，整个雁群比每只雁单飞时，能增加50%以上的飞升能力。

大雁网络通过将大雁聚集成一定的飞行队形，能有效利用彼此股动翅膀时带来的上升气流，大大节省各自在飞行中耗费的体力，从而延长飞行的距离。正是这种各节点大雁间的互动互助，使个体借助网络整体的进步而大大受益。这便体现出了“1+1=11”的雁群优势。

2.飞行中的导航与通讯

除了大雁飞行中的网络物理形态对雁群效应贡献多多之外，雁群网络中的导航与通讯也优化了雁群网络信息系统，更好地彰显了雁群效应。

雁群飞行的导航是由头雁负责的，头雁一般由经验丰富、体型健壮的大雁担任。头雁往哪飞，后边的雁群就往哪飞。头雁可以通过叫声跟其他雁群进行交流，以确定雁群的飞行状态和是否要更换头雁。

另外，大雁在飞行时速度很快，能达到每小时68—90千米，几千千米的漫长旅途中，雁群的队伍组织得十分严密，常常排成“人”字形，一边飞着，一边还不断发出“嘎、嘎”的叫声。大雁的这种叫声起到互相照顾、呼唤、起飞和停歇等的信号作用。而在迁徙的过程中，雁群会按时选取休息地点。在宿营地，经验丰富的老雁担任守望工作，一旦发觉敌害，立刻发出惊叫，雁群便有组织、有秩序地飞向空中。

正是这种彼此间的叫声将整个雁群串联在一起，及时分享彼此的信息，互相鼓励，共同抵御敌害。

在科学的飞行队形及有效的通讯系统的支持下，大雁网络将整体的力量发挥到了极致，我们从这种雁群效应中也备受启示。

脱离了雁阵的孤雁注定是要上演悲剧的。因为，只有作为一个网络整体，雁群才能将头雁、守卫雁以及各成员雁的作用结合起来，相互借力而共同受益。否则，失去了网络的聚集与组织，分散的大雁个体在迁徙时估计就只剩悲鸣之声了。

五、“集团军作战”的勇猛狼群

狼在地球上生存的历史已经超过了100多万年。大大小小的各种狼群分布在欧洲、亚洲、南北美洲以及非洲的很多区域。在人类繁荣昌盛之前，狼是地球上分布最广的哺乳动物之一。

姜戎的《狼图腾》彻底颠覆了狼在中国人心中邪恶的形象，让草原狼群这个充满智慧和精神感召力的图腾形象在广大读者心中扎根。仔细分析草原狼群，的确有很多值得去深究和细细学习的地方。草原狼群首先是一个统一的整体，单一的独狼在草原上是难成气候的，在这个等级森严、行动有序的群体内，有一种无形的网络组织在统治着狼群。而草原狼群之所以会选择以网络的组织形态来生存、繁衍绝不是一种偶然，这是优胜劣汰、适者生存的生物进化的结果。狼曾经被有些生物学家称为地球上除人类之外最具智慧的动物。那么这些充满智慧的草原狼群究竟是呈现一种怎样的网络组织形态呢？这种网络形态又是怎样运转的呢？别急，真相在后面。

（一）群狼猛于虎

狼是身躯最大的犬科动物，奔跑速度极快，每小时可达55千米左右，持久性也很好，凶猛异常；但如果跟老虎这种大型猫科动物一对一的话，狼基本不是老虎的对手。但狼有一点是老虎所不能及的，那便是狼是群体作战的，一群狼对一只老虎的话，绝大多数情况下狼群会胜出，这便是“群狼猛于虎”的由来。狼群有如此强大的战斗力不仅仅是几只狼简单加和的结果，更重要的是狼群是一个通过网络组织起来的有机统一体。通过网络的聚集作用，使群狼发挥出了更大的整体力量。

1.狼群网络彰显整体力量

狼是群居性极高的物种。一群狼的数量大约在5到12只之间，在冬天寒冷的时候最多可到四十只左右，通常由一对优势配偶领导。每一个狼群就是一个网络，每一只狼构成狼群网络的一个节点。分工与协作使狼群网络彰显出整体的优势。试想，一只狼的确不是一只老虎的对手，但将近10只狼组合在一起呢，就算轮番上阵，也够老虎来应付的，再加上狼群网络的协同作战，在有分工、有合作的前提下同时上阵对付一只老虎，哪有不胜之理？

此外，对于肉食动物来说，通过网络的聚集作用能有最大限度的扩大捕猎范围和捕猎成功率。群体捕食比单独捕食要有效得多，这也往往被认为是促进它们组成网络来生活的重要原因。通过网络来合作捕食的优势主要体现在两个方面：一是能够捕获大型猎物，二是能提高成功捕杀猎物的成功率和捕杀数量。既然群体捕猎对肉食动物的生存有着如此明显的好处，聪明的动物就会将这种群体作战发挥到极致。

狼的分布范围如此之广，甚至其很多栖息地的生存环境极其恶劣，如果没有通过网络的形式将狼群组织起来，松散跟各自为战的狼们是否能延续到现在还是个未知数。

2.狼群网络的组织形态

狼群网络的组织结构战斗力十分强大。狼群网络内的社会化程度很高，是一个等级森严而又井然有序的组织。狼群中各种角色可以分为第一位雄性，第一位雌性，下属雄性和雌性，边缘雄性和雌性，以及幼体。

处于狼群社会最高层的是一对“夫妻”狼，它们处于统治地位，是狼群的首领。而这两只狼又分别被称为第一雄性和第一雌性。第一雄性的地位更高，所有狼群内的成员通常都服从于第一雄性。它具有最出色的力气、捕猎能力、决策能力。强悍的个性，极为骁勇善战使它成为当之无愧的狼群首领。第一位雄性同时也是领地的主要警卫。它巡逻在狼群的边缘，查找入侵者。而第一雌性是它的妻子，与它共同管理狼群，这对首领的个性基本一致。第一位雌性是所有雌性和大部分雄性的统治者。它控制着其他雌性与狼群的关系。

下属雄性和雌性，加上第一位雄性和雌性，组成了狼群的有效核心。边缘雄性和雌性在社会等级系统中处于服从的和低级的地位，其结果是被排除在核心之外。它们大多数时间被迫与核心保持一定的距离，主要负责狼群外围的警卫工作，尽管它们企图尽可能地加入狼群的活动。幼兽第一年内大都在窝穴内或附近度过，第二年就逐渐成为狼群核心的一部分。

因此，第一雄性、第一雌性和下属雄性、雌性是狼群网络的主节点，主导着狼群网络的发展方向和各种重要决定。其中第一雄性和第一雌性是核心主节点，对整个网络进行最高指令的聚集和调配。而其他的边缘雄性和雌性以及幼兽在网络内处于从节点地位，其中边缘雄性和雌性的主要职责是听从首领调配，干一些最低级的守卫及作战工作。至于幼兽，它们是狼群网络的新鲜力量，处于成长和捕猎训练期，待成熟后有进入狼群核心的机会。

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