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这项研究充分展现出这种数据获取方法的巨大潜力:记录数以万计的个体在城市内的穿梭轨迹,这不正是大众行为研究学者的梦想吗?然而这个方法很容易招致科学伦理委员会的干预。人毕竟不同于鸽子,我们不大喜欢被监视。面对这种批评,研究者们辩称,所有数据来源都是匿名的,而且科学家无从得知每一台设备后面到底是谁。可是这个方法太容易引起争议,还是少用为妙。
理论与观察乃科学殿堂的两大支柱。学界既有像马丁·维克尔斯基这样的学者主导的“太空辅助动物研究国际合作项目”,以上千万欧元的投资建设日臻完善的庞大数据库;也有一些毕生努力用抽象公式表达我们的世界的人,他们只需要一支圆珠笔和一个简单的学生笔记本。这两类科学家,就好比肩膀上坐着小矮人的科学巨人的双腿,左右两条腿要轮番迈步,方可向前。理论设想走得再远,也需要实验数据来佐证;反过来说,即便我们有再多的数据,也需要理论做框架。
第一次靠这种定位系统获取数据的行人研究于2008年发表在著名的《自然》杂志上。在6个月时间里,一位名叫巴拉巴西的学者(我们后面还会谈到他)从一个美国移动服务运营商的数百万用户中随机抽取了10万人作为样本,分析他们的运动轨迹并得出结论:人类的活动比动物的更易于预测,无非是通勤、干活、睡觉……几乎能精确到分钟。
2009年是我博士生涯的最后一年,我的注意力开始转向大众研究的理论领域。为了发展自己的理论模型,我结束了蹲在图卢兹市政厅屋顶上的日子,每天坐在办公室里,在笔记本上涂改公式、图表、曲线图……除非你住在我脑子里,否则根本看不明白我写的是什么。有时就连我自己一觉醒来之后也看不明白自己昨天的思路了。
为了收集动物迁徙的数据,生物学家和博物学家往往需要动用不同寻常的想象力,ICARUS项目正是其中一例。其实,近年来研究人群的科学家也面临着类似的问题。我们要怎样记录在火车站或大型商业中心内部人类个体的移动轨迹?我们应该像生物学家对海龟做的那样,在行人的脚踝上安装GPS发射器吗?好在事实上这要简单得多,因为大多数人类走到哪儿都自带GPS装置——他们的手机。
我想给自己找一条更偏行为学的研究路径,用“人性行人”取代“行人粒子”。这个新模型的数字化模拟和我前几章提到过的黑屏幕上移动的小白点形式相同,其模拟结果让人满意,演示了行人向右避让来者,形成一条行人“高速路”以及清晰的流动轨迹。然而一旦我增加人数,模拟体育场出口的人流或者人员爆满的地铁车厢,我的模型就失灵了。一旦人数攀升得过高,我的模拟系统就会变成四不像。惊人的巧合是,恰恰在这种情况下,物理学家的方法最为奏效。
“联盟号”(Soyouz)火箭将一条200公斤重的接收天线经由卫星轨道送至国际空间站。一旦架设成功,这套装置就能追踪生物学家们事先安置在鸟、蝙蝠、海龟等各类野生动物身上的共1 500万枚GPS发射器。研究者将由此获得这些地球动物群的生活模式及迁徙的海量相关信息。这件科学神器能帮助研究者更多地了解许多濒危动物的生存状况,也能预测如禽流感那样的重大疾病的传播。
由此我发现,人群的密集程度决定了分析它时采用的理论模型。人群密度低时,大众的行为模式合乎人类行为学的规律,而当密度超出一定阈值,就应当使用物理学的范式了。这个分野的原理在于:当个体有足够的空间移动时,人当然会按自己的意愿去他想去的方向;一旦人被困在高度密集的群体里,他的命运就与沙堆中的一粒沙并无二致。
最后几秒的倒计时长如几个小时,随后飞行器轰然离地,卷起火云。那位德国鸟类学家和他的同事们这才发出一片欢呼声:在野生动物追踪领域最重要的技术进步——太空辅助动物研究国际合作项目(ICARUS)——此时此刻变为现实。