大家都走“莱维步”

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人如何找钥匙？

初到某地，需要购置生活必需品，于是来到一个偌大的超市，边游逛边寻觅着自己要买的东西。这时，如果用精确的GPS定位设备全程跟踪你的行踪，把你的行走路线画出来，会发现那是很多线段组成的折线图，线段的端点，即折线的转折点，是你停下不动，仔细看商品的位置。这幅折线图很有意思，往往是一堆堆长度较小的线段组成一个个折线堆，折线堆之间还有很长的大线段连接。这幅折线图表明了什么？表明了你在超市里的表现是：在某处转悠来转悠去，突然好像发现新大陆，向另一处走去，在那个地方又转悠来转悠去，然后再换个地方转悠……最后直到买到满意的商品，结束购物。

通过观察发现，人在某个区域没有线索地寻觅某种东西的时候，通常不自觉地都走出这样的步子：一堆堆小线段夹杂着几个大线段。例如，钥匙丢了，人在房间里寻找，就是在某处仔细寻找，之后换个地方又仔细寻找。这种步子被科学家叫做“莱维步”（根据法国数学家保罗·皮埃尔·莱维来命名）。

动物如何觅食？

有意思的是，科学家曾用水下摄像头跟踪海洋中的鲨鱼、金枪鱼、鳕鱼、海龟、企鹅等动物的觅食行踪，发现它们竟然都是采用这种莱维步来觅食的。这些动物虽然各有各的觅食武器，例如有的可以根据气味或回声波来探查食物，但它们这些探查武器只能在一定的范围内起作用，而在广袤的海洋中，被捕食的小动物们都是小心翼翼地躲藏在难以被发现的小角落里，因此捕食者们只能选择可能有食物的地方精密探查，之后再换个自己认为可能有食物的地点，继续精密探查……

当然，在观察了很多种动物之后，动物们的觅食也有例外，例如刚出生的小鲨鱼就是漫无目的地这里撞一头，那里撞一头，走出的路线是随机的线段，没有什么规律可循，但大多数捕食者一般都是采用这种莱维步来觅食。除了海洋里的动物，陆地上的捕食者，例如老虎、豹子等在广袤的田野或茂密的森林中觅食的时候，也是采用这种莱维步。

小细胞也懂莱维步

莱维步可真是动物们觅食的黄金步啊！ 而今，美国宾夕法尼亚大学的科学家又告诉我们，就连单个细胞的觅食竟然也是采用这种莱维步！科学家用能进行三维立体观察的强大显微镜来观察，发现感染了病菌的小鼠，其体内的T细胞（一种免疫细胞）的行为就是这样一种行为。

人们向来认为，免疫细胞在面对侵入体内的病菌时，应该是直接跑上去，一口吃掉。然而观察发现，小鼠的T细胞在“捍卫家园”的时候，竟然是左晃荡右晃荡，时不时地才长驱直入，究其原因，原来侵入体内的病菌也会巧妙地隐藏自己，避免被免疫细胞捕食，而免疫细胞则需要费力去寻找这些病菌，于是就出现了类似动物觅食的那种莱维步。T细胞也知道莱维步是觅食的黄金步！

当然这是平时或刚有病菌入侵时免疫细胞的表现。当病菌大规模入侵时，免疫细胞就是直接冲上去了，因为那时，它不需要寻找病菌了。

再进一步地观察发现，单细胞的浮游生物也是用这种方式觅食的呢！因为微生物们喜欢的营养液滴或营养颗粒并不丰盛，也是需要寻找的。

至此，我们可以说，莱维步确实是生物觅食的黄金步！