动物利用群体智能集体狩猎、相互掩护和躲避捕食者。对动物行为的科学研究（动物行为学）揭示了动物得以产生群体智能的简单规则，不过进行这方面研究的科学家们有时会遇到不寻常的危险。

20世纪 50年代中期，德国生态学家马丁·林道尔（ Martin Lindauer）在试图了解蜂群如何找到新巢的地点时，遭遇了一个非同寻常的情况。他一直习惯穿着一身实验室专用的白大褂，跟随蜂群一路奔跑。不幸的是，他的白大褂与附近一所医院里危险的精神病人的制服相似。有一次，医院的警卫误以为他是一个“越狱”的病人，对他穷追不舍。幸好他跑得比警卫还要快！这不仅证明他的身体非常健康，同时也显示出蜂群的飞行速度有多快。

我们非常感激像林道尔这样的动物行为学家，他们为了科学，不惜以身涉险。两名巴西科学家不顾会被食人鱼鱼群攻击的危险，潜入水中在鱼群正上方一路跟踪，他们也不太确定能否随时躲避正在附近觅食的凯门鳄的攻击。但在报告中，他们只是用典型的科学式的轻描淡写地抱怨说，凯门鳄猛烈地摇动着尾巴将水搅浑，影响了他们的夜间观察。

巴西科学家并非使用潜水技术跟踪鱼群的第一人，这一荣誉似乎应该属于希腊哲学家亚里士多德。一些历史学家认为他曾经戴着面罩将长满胡须的脸扎进爱琴海，观察“舌齿鲈和鲻鱼不顾种群之间的敌对状态，在一起成群地游弋”。

不过，亚里士多德只不过是弄湿了他的胡子，和我一同在澳大利亚大堡礁研究珊瑚礁生态系统的一名科学家则来了个惊天大冒险，他用脚蹼逗弄一条躺在水底的星鲨。他告诉我们，这种鲨鱼的下巴很虚弱，牙齿又小又钝。但是，鲨鱼却一口咬穿了他的脚蹼，并紧咬不放，以此证明他说的这两点都是错误的。当时水深约 1.5米，那位科学家身高 1.8米。他不得不弯腰脱掉他的脚蹼扔给鲨鱼，才避免被淹死在水中。

以上提及的科学家们都在其研究的动物身上有所发现，但迈阿密大学的生物学家布赖恩·帕特里奇（ Brian Partridge）是第一个在了解动物群体如何像单独的一只超级动物一样移动、行动，并作出决定方面取得实质性进展的科学家。他研究的是青鳕鱼。

青鳕鱼又名绿鳕，随着鳕鱼和黑线鳕的减少，青鳕鱼越来越多地出现在西方人的餐桌上。青鳕鱼分为两种，阿拉斯加鳕鱼和大西洋鳕鱼，其中，阿拉斯加鳕鱼被称为“世界上幸存的美味鱼肉的最大来源”。两种鳕鱼身长均在 1米左右，重达 20公斤左右。

鱼群整体移动的关键规则

帕特里奇致力于研究大西洋鳕。和许多鱼类一样，大西洋鳕鱼表现出成群聚集的行为。帕特里奇发现，要想知道鱼群是如何聚集在一起并作为一个整体移动的，他必须识别并跟踪每一条鱼。

识别鳕鱼很容易，他只需使用冷冻标记法在每条鱼的背上“打上烙印”，但跟踪鳕鱼却很困难。为了方便跟踪，他将一个由 20~30条青鳕鱼组成的鱼群放入苏格兰阿伯丁大学内一个直径 10米的环形池塘中。当鱼群在水中游弋的时候，研究者趴在池塘上方的旋转托台上密切注意鱼群的运动，连续记录每条青鳕鱼的运动轨迹。鱼群的游动速度为每秒钟 30厘米左右，这意味着，研究者每分钟都要低着头跟着鱼群旋转一圈。这听起来似乎不算什么，但是当我在儿童游乐场的一个旋转木马上重复这一举动之后，我感到头昏眼花。

而且，头昏眼花只是研究者面临的一个小问题。研究完成以后，鱼群被放生了（也许被吃掉了，他在文章中并未提及），帕特里奇和他的助手坐下来，不辞辛苦地测量了超过 12 000张胶片中两鱼之间的相对位置。最终，他们发现了鱼群整体移动的关键规则。每条鱼只遵循两条规则：“跟上前面的鱼（如果前面有鱼的话）”和“与身边的鱼保持同步。 ”

以各种形式表达的这两条简单规则，是目前已知的所有复杂的群体运动的基础。无论是鱼群形状及方向的统一急变，还是鸟群、昆虫群和人群的运动，都以这两条规则为基础。这种复杂性是如何产生的呢？涉及哪些过程？为了找到答案，我们必须求助于科学的世界。