蟑螂的民主决策
9 04 2009年洞庭湖边鼠满为患的时候，有一位时评家写过一篇文章，很认真地说老鼠的生命力如此之强，我们应该敬畏它。我不知道他说的敬畏是什么意思，是不是要搞一个拜老鼠教？那样的话，还不如搞一个拜蟑螂教，蟑螂的生命力之强，更值得“敬畏”：
它们几乎可以吃任何有机的东西，连拌了老鼠药的毒饵都可以成为它们的安全食品。在饱餐一顿之后，它们可以3个月不吃东西，1个月不喝水，都还能活下去。把蟑螂的头切掉，它们还可以继续活上一周到一个月，直到死于脱水或饥饿。蟑螂的繁殖力同样惊人，如果房间里跑来了一只雌性德国小蠊，在适宜的条件下，一年之内她就可以留下10万只后代。难怪一个房屋一旦有了蟑螂，就很难消灭干净。也难怪蟑螂已经在地球上生活了3亿多年之久，比它更晚出现的恐龙早已灭绝，而它却越活越滋润，而且3亿年来形态没有什么变化，3亿年前的蟑螂化石看上去和现在的蟑螂没有多大的不同。
我们当然犯不着为此去敬畏蟑螂，不过做为进化得如此成功的物种，有很多值得研究的地方，比如它的行为模式。
蟑螂很喜欢钻到隐蔽的地方躲起来，以免被发现。蟑螂在躲藏的时候还喜欢扎堆，这也容易理解，聚在一起有很多好处：容易找到配偶，容易沾光揩油跟着大家找到食物，在干燥的环境中聚在一起还能保湿等等。当然，太多的蟑螂都扎堆在一起也不好，毕竟资源是有限的。那么它们怎么选择到哪里和如何扎堆呢？
在蟑螂的社会中，没有领袖来发号施令，也没有蚂蚁那样的社会分工，每一个蟑螂都是平等的，决策过程完全民主。要集体做出合理的民主决策，并不需要有高深的思想和高超的智力，只需要大家都本能地遵循几条简单的原则：每只蟑螂都出去随机探索环境、发现隐蔽处，根据隐蔽处的质量好坏进行选择，各个蟑螂互相接触、相互影响，然后根据隐蔽处的拥挤程度来决定自己是留下还是离开。
比利时布鲁塞尔自由大学的研究人员为此做了一系列实验。这些实验很容易做，如果你有空养蟑螂也可以去重复。在一个器皿中建两个相同的遮蔽处（比如放两个塑料瓶盖），然后放一些（比如说50只）蟑螂进去。蟑螂起初到处乱爬，互相触碰进行“咨询”，慢慢地就往遮蔽处扎堆了。如果遮蔽处的容量足够大（比如说能容纳60只蟑螂），那么所有的蟑螂会倾向于躲到其中某个遮蔽处，而让另一个遮蔽处空着，选哪个遮蔽处来躲是随机的。
把遮蔽处的容量缩小，比如说每处最多只能容纳40只蟑螂。会出现什么情况呢？是不是40只挤到一处，剩下的10只到另一处呢？不是，蟑螂将会倾向于做平分，在两个遮蔽处中各有25只蟑螂。
现在再放进一个遮蔽处，蟑螂会不会平均分配到3个遮蔽处里面去呢？不然。如果遮蔽处的容量不够大（只能容纳40只蟑螂），那么蟑螂将在其中的两处做平分，每处各有25只蟑螂，而让第三处空着。如果遮蔽处的容量足够大（可容纳60只蟑螂），那么全部50只蟑螂都将挤到一处，而让另两处空着。
如果这些遮蔽处的质量都一样，那么蟑螂选择去哪一处是随机的。如果遮蔽处的质量存在差异，比如有一处比较暗，另一处比较亮，那么蟑螂在大多数时候会选择去较暗的遮蔽处。
从数学上可以证明，蟑螂这么做对每个个体来说都是最佳的选择，可以合理地平衡竞争资源与相互合作的关系。不需要有领导来“集中”，绝对的民主决策也能获得最佳结果。
能有这样的结果是因为大家都遵守游戏规则。假如出现一只突变的蟑螂非要别出心裁不可，又会怎样呢？要找到这种突变蟑螂可不容易，研究人员就建造了机器蟑螂来代替。这种机器蟑螂看上去一点也不像蟑螂，倒像一辆玩具汽车，不过蟑螂的眼神很不济，在给机器蟑螂涂上从蟑螂身上提取的化学物质、让它们带上蟑螂的味道后，蟑螂就把它们当成蟑螂对待，也和它们触触碰碰进行咨询了。
研究人员通过程序控制，让机器蟑螂也具有蟑螂的特点：喜欢躲藏到阴暗的遮蔽处和喜欢扎堆。在12只蟑螂中放进4只机器蟑螂，这个群体的表现和正常的蟑螂群体一样，让它们在一暗一亮两个遮蔽处挑选，大多数时候它们都会躲到暗的遮蔽处去。
然后，研究人员改变程序，让机器蟑螂喜欢较亮的遮蔽处。结果，在这几个机器蟑螂的误导下，出现了反常，在大多数时候蟑螂群体会躲到较亮的遮蔽处去。说不定以后可以利用这种机器蟑螂把房间中暗藏的蟑螂都引到明处，聚而歼之。
所以呢，民主决策虽然是个好东西，但是也很脆弱，很容易被某个别出心裁的异己分子所破坏。不过，如果这些异己分子出的是坏主意，会很快被自然选择淘汰。不幸的是，在它们被淘汰时，会有一大帮盲从它们的家伙陪葬。
2009.4.6.
（《中国青年报》2009.4.8）
方先生的科普文章越写越风趣了！我们可以想象：今后方舟子的文章会比松鼠们的更有趣，同时，严谨性和科学性一如既往地令后者望尘莫及的。
我觉得方先生应该声明一下，文中“敬畏”加的引号表示“特殊含义”，省得被某些人理解成“强调”，说方先生特别强调要敬畏蟑螂之类，类似说爱因斯坦信上帝那样。而且这样的声明本身也可以是一种讽刺。
哈，好像我要去抢松鼠会的饭碗似的。《方舟子带你走近科学》里面的有些文章也并不无趣，那时候松鼠会还不知道在哪里呢。我并不反对把科普文章写得风趣，我只是觉得没有必要标榜自己是写风趣科普的开路先锋，更没必要为了追求风趣而去插诨打科把无聊当有趣，或者用几个时髦的网络词汇就觉得显得有趣了，而且明明自己写的大多数科普文章没啥趣味，却要声称有趣是其最大卖点。
芸珜，我后面已特地说了“我们当然犯不着为此去敬畏蟑螂”。
有个疑问：“蟑螂的繁殖力同样惊人，如果房间里跑来了一只雌性德国小蠊，一年之内她就可以留下10万只后代。”
这只雌蟑螂是不是必须得是受精了的、或者必须得找到雄蟑螂？
to Amsel:
你漏掉了重要的一句话“在适宜的条件下”
哦，我分两次copy的，结果把这个漏掉了：）
不过确实不明白蟑螂是不是可以“孤雌生殖”。
非常有趣的科普文章！看来方先生的知识面可真够广的，文采也好！
关于民主，国内是个禁忌的话题，方先生能否抽空写点文章，介绍一下西方的民主思想。
有些禁忌还是少碰吧，我们都希望能不断的看到方先生的文章，即使只有科普文章，也比被封杀掉好。
另外，蟑螂有天敌吗？
我很喜欢读方先生的科普文章，既有知识趣味性，又充分体现了科学实证的思想和方法。有机会方先生可否总结一下您科普创作的一般方法、思路和过程，也好对我们有兴趣作一点这方面工作的人一些指导？
这篇太绝了，哈哈。
很有趣。
方先生的文章让我很涨知识，更加敬佩您的傲骨与执着，继续走下去，让我们看到一丝真实和希望…
哈哈。
不过蟑螂间是怎样传递信息的？蟑螂识数数？不明白为什么涂有提取气味的机器能和蟑螂进行信息交流，而不是单单作为“同类”被而真蟑螂认知？
所以呢，民主决策虽然是个好东西，但是也很脆弱，很容易被某个别出心裁的异己分子所破坏。不过，如果这些异己分子出的是坏主意，会很快被自然选择淘汰。不幸的是，在它们被淘汰时，会有一大帮盲从它们的家伙陪葬。
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长知识了！文章的最后这段有很深的社会学意义吧？我的理解是对人类的民主的社会形态而言自然选择也会起作用的。民主的社会形态会通过自然选择淘汰“坏主意”的因素。我有个问题，其它的社会形态像不民主的社会有自然选择的机制吗？能通过自然选择淘汰“坏主意”因素吗？动物世界有这方面不民主的例子吗？比如不民主的动物群体是如何分工协作的？自然选择不起作用了吧？这是我的联想，不对之处，请赐教！
to Stephen.Li (20:32:33) :
可以把这个作为一个”奥数”题目，求解蟑螂之间所需要交换的最小信息量。
求解过程一定很有趣…
to cuteboy (12:53:07) :
(to Amsel:
你漏掉了重要的一句话“在适宜的条件下” )
对这句话“在适宜的条件下”，我想一般人都是理解为是适宜的“生存条件”下，所以原文确实还需要加几个字更好。
【成长的几个阶段】 蟑螂是渐变态的昆虫，整个生活史包括卵、若虫或成虫3个时期。
1:蟑螂是如何交配和产卵
雌雄成虫在羽化后的一周左右就能进行交配。雄虫一生能交配多次，但雌虫仅交配1次或2次，1次交配就可使它终生产出受精卵。
雌虫产卵在特殊的胶质囊内，形成卵鞘（卵荚）。卵鞘由雌虫分泌物生成，光滑，质较坚硬，具有防水功能，可保护其内胚胎的发育。卵鞘的形状、雌虫一生所产卵鞘数量以及其中所含卵数因种类而不同，就是同一种蟑螂也可因环境条件和营养状况而有所差别。
未经交配的雌虫，也能产生卵鞘，但一般不能孵出若虫。而美洲大蠊和蔗蠊等个别种类有孤雌生殖现象，即雌虫未经交配可产生能育的卵。
科学松鼠会是矫情大于理性，浮夸大于严谨。
方先生的这篇科普文章写得非常有意思,很喜欢
支持
超有趣的一篇科普。
我在一楼的留言表述不当，仔细一读，的确有将方舟子文章和松鼠文章相提并论的味道。事实上松鼠们的“有趣”不过是在罗列一些未必科学的“科学知识”之外，加入一些插科打诨之“趣”罢了，更谈不上把科学思想和科学的思维方式介绍给读者了。
很爱读方先生的科普文章——尤其是有关进化论的文章和“科学史上的著名公案”系列（不知后者何时结集出版？），正是因为它们的内容都充满科学的真趣。现在这篇，在语言上更加风趣，上面多位网友都有这样的感觉呢。
阅读方先生的博客和新语丝网站久了，经常会想“有问题，就问方舟子”。想不到今天还真碰到了一个问题，想请教方先生和此间的大侠们：有个信佛的朋友，是个癌症康复患者，她声称正在辟谷，已有近一个月“不吃东西”，但“在佛的信念的支持，从无饥饿感”。一问之下，原来她每天喝几口水，吃2根香蕉。我感兴趣的是，每天几口水、2根香蕉是否足以支持一个月，并且生理机能不受影响？
“民主决策虽然是个好东西，但是也很脆弱，很容易被某个别出心裁的异己分子所破坏”和“蟑螂已经在地球上生活了3亿多年之久”，不是矛盾吗？
由机器蟑螂想到了中国现阶段的“民主决策”。
版主把民主与自由搞Confuse了。 蟑螂没有民主（没有集体的决定， 只有个体决定）， 只有自由。 蜜蜂的分蜂是民主的决策。 几个Scouts出去找巢， 大家回来跳舞， 但最后一个Swarm要去同一个地方， 所以大家必须“投票”（用翅膀）， 这个决策过程是民主的。 Science/Nature上有文章。
你所有文章中
这篇我算是认真看了
而且很喜欢
看来其他的我也要好好看看
虽然我不太喜欢你的某些行为或方式
不过
我很支持你
希望你会有很好的朋友和同样多同样厉害的敌人
这篇文章太风趣了~~
把我那位笑得前俯后仰，^_^~~
之所以蟑螂又名“小强”
有趣的文章。
如果一些教科书能写成这样就好了。
是哪一个时评家？
的确，这一篇科普文章写得很有趣，把文笔和科普所需要的精确结合得很好。另外，科学松鼠会我也常看，感觉不是很好，的确嘻嘻哈哈的、缺少严谨，感觉不是很可靠。在科普的这个问题上我是推崇方舟子的。
机器蟑螂的实验说明蟑螂喜欢扎堆的特性强于它们喜欢阴暗遮蔽处的特性。
以虫喻人，妙！从方先生这里学到的不仅仅是科普知识。
如果遮蔽处的容量不够大（只能容纳40只蟑螂）===》 最好加上“每个” 。
我开始以为说的是总容量 ，有点搞糊涂了 。 当然 ， 也可以说 ，实验的前提必然是要在总容量够得情况下进行 ， 不过鉴于开篇对蟑螂的强大生命力的描述 ，便没有视之当然 。
大多数情况下我还是非常同意方先生的观点的，只是觉得为什么我们的教科书写同样的东西就让人怎么看都觉得别扭？难道说学者就是一定要把浅显易懂的东西写成大家都不明白就是有学问吗？我的感觉是这样的，反正我写论文的时候，只要是我觉得不绕口的东西都发表不了。
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好!”民主决策虽然是个好东西，但是也很脆弱，很容易被某个别出心裁的异己分子所破坏。不过，如果这些异己分子出的是坏主意，会很快被自然选择淘汰。不幸的是，在它们被淘汰时，会有一大帮盲从它们的家伙陪葬。” 喜欢方先生把科普社会科学化,自然界现象延伸为 社会现象且深刻有哲理
宓群:
“民主决策虽然是个好东西，但是也很脆弱，很容易被某个别出心裁的异己分子所破坏”和“蟑螂已经在地球上生活了3亿多年之久”，不是矛盾吗？
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不矛盾吧，异己分子及其盲从者都已经被自然选择淘汰了，剩下的都是扎堆的蟑螂了。
灿烂雨，我不赞成随意将自然界现象延伸为社会现象，但方的这篇文章最后一段话倒是没有什么问题。
写得太棒了，最后一段更是点睛之笔，很是精辟！
现在国内“民主妄人”太多，那口气，好像中国的一切问题都是“专制”（他们基本上都用这个词，而且从不解释此词何意）造成的，好像只要中国也如米国一样“民主”了，中国今天的问题就都解决了，中国就强大了，中国人就富裕了。
我们要民主，要人民民主，这是毫无疑义的，但“民主”不是无条件的，不是先天正义的，更不是包治百病的灵丹妙药。
看了蟑螂的文章很多疑惑
文章说到的蟑螂的民主有一点问题啊，
如果在蟑螂中用到民主就应该是类似公民公决或议会，少数服从多数。
但是方先生这篇科普文章最后的一个试验中，16只蟑螂（加上机器螂）只有4只是通过认为编程改变习性喜欢光亮的遮蔽处的但是其他12只蟑螂还是保持原来的习性，如果是按照民主的咨询的话应该这4只机器人（25%的投票权，或者25%的咨询意见）不能左右大局所以蟑螂还是会选择较为阴暗的遮蔽处的啊。
但是文章提到了事实上“在大多数时候”蟑螂12只蟑螂反被“少数派报告”所迷惑了，作出了错误的决定。这似乎是和试验得出的民主的结论是相违背的啊。
除此之外，我感到奇怪的是如果，有两个遮蔽处可以选择，如果有12只蟑螂投票选择了阴暗处，但是有一小撮（4只）选择了光亮处，为什么“大多数时候”大多数蟑螂要跟随了4只电子螂的意见呢（假如是所有蟑螂是民主平等，每人一票的话。）
我猜测的解释可能是：1.因为电子蟑螂比普通蟑螂身形巨大，使得普通蟑螂认为电子蟑螂是领导者，所以跟随电子蟑螂。如果是这样就说明蟑螂是精英寡头统治，而不是民主
2.电子蟑螂最先做出决策，所以普通蟑螂听先做出决策的（这个解释似乎不太可能）
3.电子蟑螂不断碰触普通蟑螂传达选择光亮处的咨询意见，因为次数多所以投票权大（估计不会是这样的）
4.其他蟑螂都是要听取其他蟑螂的咨询意见行事的，而电子蟑螂因为是编程过的，不会因为其他蟑螂的咨询意见而改变行事方式，而4个电子蟑螂对于单个普通蟑螂是多数意见。从而当每一个普通蟑螂咨询4个电子蟑螂时被4电子蟑螂改变了主意，从而一个一个的普通蟑螂的意见被改变，最后变成所有蟑螂都同意电子蟑螂的意见，如果是这样的话，就说明了蟑螂的意见是会变化的，从而也说明了蟑螂不是平等的民主，（因为更加坚持的蟑螂可以获得更大的投票权）
当然了我这也是瞎猜的，论文既然说了是民主的方式应该还有其他的试验证明，或者说明他们到底是怎么操作这种咨询意见的吧。呵呵
我曾经买了个粘板粘蟑螂，算是切身体会了一下蟑螂到底生存能力有多强，那块粘板粘了三只蟑螂，过了半年之后，也就是我前不久扔掉之前，那些蟑螂都还活着（头须能灵敏的摇动），后来，它们的头须倒下，也粘在粘板上，就无法知道它们是死是活了。在粘在板上的时候，过了几个月，还看到它们拉了粪便，我怀疑它们把粘板上的粘胶当食物吃了。
这篇跟方先生以前的文章风格不太一样，开始以为是你转的呢。这种风格普及效果最好，读起来轻松，科普都这样写的话，科普效果肯定要大大提高。
想起来了，方先生这个科普最后一段的“不过，如果这些异己分子出的是坏主意，会很快被自然选择淘汰”结论，应该是周边没有其他族的蟑螂存在和竞争的情况下的结论，如果做实验的这群蟑螂旁边，有多群其他“族”的蟑螂，那么，这一“族”蟑螂，出现这么个异己分子，会导致全族陪葬，连修正的机会都没有了。
请方舟子先生探索一桩更有意义的当代医学(生物科学)悬案: 现有初筛试剂查不出抗体的HIV(如O型或N型)是否已在中国流行?
此问题目前医学界没有统一认识,各种说法不能自圆其说.此课题意义重大.方先生若能揭示,功劳可就大了.
很好的科普文章。
蟑螂或许是现今人类所了解到的，在地球上进化最为完美的生物了。所以进化了几亿年蟑螂的适应和选择环境智商，应该不是凭借人类所理解的由大脑产生的所谓的聪明或智商可以释说的。
正像人生下来就会吃奶，生活在稀树草原上的大型食草动物生下来就能跑一样，这些都不是什么智商或需要什么“判断”，而是本能，由进化的DNA决定的本能。
也只有人类会用“机械蟑螂”去捉弄（研究）自然物（进化选择的）蟑螂。自然界中几乎没有这种“异类”存在的空间和存活下去可能性。所以由这个实验来引申人类社会的“民主制度”有些过于牵强和没有意义。
还是那句话，蟑螂的这种行为可能与人类所能理解的所谓“思维”可能压根儿就没有关系。
这种选择和判断可能是源于DNA，而非“大脑”。
何况蟑螂大脑超小的脑容量，按人类目前的知识和观点，根本就不可能成为“聪明的”动物。
没有大脑也可以生存很长时间，这也从另一个侧面证明了，蟑螂不是用象人类目前所了解到的其他动物一样，必须要用脑来思考问题。
看不出来是抄袭的，如果这样算抄袭，所有人写文章就不要查资料了，这个感觉比英文的还要通俗易懂有趣，内容也丰富的多。
支持一下吧！现在伪科学和假的东西太多了，需要有人来揭露和批判。
这个不应该叫民主，应该算个体自由选择。
看过央视10秘境追踪第五季后就已经见过你了，可是并不知道你的名字是方舟子。文章写得非常有趣，要是能拍成记录片不是更加好？共公的后代对于BBC的有些政治方面的内容非常不赞同，但是BBC的科普记录片做得还是比较好的，例如，大脑的旅程。中国也应该在《探索发现》记录片方面有所崛起吧。现在央视10所做的节目越来越没劲了。希望你以及你的团队能多做些科普节目，好的记录片不应该被外语所垄断吧。谁会没事做而去养蟑螂呀，要是你们的团队作了一集这方面的记录片，相信一定会有很多观众支持的。
非常好的科普文章，很难看到国内的作者有此寓意深刻的作品。
这使我们想起了民主选举的事——为什么发达的先进的国家它们都是由全民来选举各级的领导，而不是由上级少数人来决定下级领导了，而且那么的成功，那么的受拥护——原来它是有其生物学、数学上的深刻的原理。这才是真理，不以人的意志为转移啊！！！任何反其道而行之的必然碰得头破血流——因为自然界的规律决定了的，谁也破不了！！他们不是被“自然选择淘汰”，就是做“陪葬”品。自然界真妙啊！！！
方先生的科普文章寓言意味很足啊。
不错，民主可以保证整个群体的利益最大化，但必须尽可能完善机制，减少错误决策或大众被误导的成本。
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请教方先生一个问题
我有一次很无聊 把三只蟑螂装在一个干燥的朔料瓶里
然后放在微波炉里加热 在加热了两分钟后 拿出瓶子
蟑螂依然活蹦乱跳的 为什么会这样？
拜读