識破偽裝：從動物到戰場

學習動物的偽裝術

你能從這張畫作中看到什麼？是一地落葉？還是有其他？這是美國畫家艾博特塞耶的一幅作品，在落葉之中藏匿著一條銅斑蛇，它的偽裝使我們靠肉眼很難分辨。這幅作品被收錄到塞耶的書作《動物王國的隱匿色》之中，這本書出版於1909年。書中展示了塞耶的許多畫作，描繪動物非凡的偽裝本領，許多動物偽裝的效果可以被稱為「驚艷」。這也是塞耶為之著謎的原因，以至於塞耶得出結論：動物的色彩有且僅有一個目的——偽裝。但我們今天已經知道，動物的顏色還有威嚇捕獵者和吸引異性的功能。

塞耶被稱為「偽裝之父」，當然不是因為他自己能偽裝，而是因為他是第一個提出偽裝可通過使用干擾圖案打破物體的輪廓來實現。塞耶的偽裝畫作最顯著的作用是應用在軍事上，早在1898年，他就和朋友一起在美國-西班牙戰爭期間為美國設計了偽裝的艦艇；而在一戰期間，法國和德國軍隊都以他的書為參照，為他們的士兵設計偽裝；即使時至今日，每當美國陸軍啟用新的偽裝專家隊時，都把塞耶的書列為必讀書目。

人類在過去近200年里，一直在學習大自然來改進自己的偽裝能力，不僅偽裝士兵，也研究如何偽裝戰爭工事、戰鬥裝備，以及戰鬥過程中軍隊或人員位置的移動。當然，敵方同樣在學習，因此，敵軍的偽裝會使己方的偵察工作受到阻礙，這也是目前軍隊的一大挑戰。

我們要怎樣才能識破敵人的偽裝？

研究識破偽裝的技術

在美國洛斯阿拉莫斯國家試驗室，研究者們正在向大自然學習如何分辨經過偽裝的物體，他們的「老師」有比目魚、鰩魚、烏賊和章魚，因為它們都是異常傑出的偽裝大師。以比目魚為例，它的身體並非完全扁平，但當它躺在沙子上時，它看起來就跟沙地一樣是平整的，只有兩隻眼睛鼓起來，卻正好模仿了小石子的形狀。章魚則可以同時改變皮膚的顏色和紋理來模仿海底的各種環境，說它有百變神功真的毫不誇張。正如塞耶書中所介紹的，動物不僅消除自身與環境在視覺圖像上的對比，同時又大膽地用圖案來打破周圍已有的輪廓，做到無縫銜接、無縫融合。

人和許多動物的眼睛其實已經非常發達，可以通過連貫的邊緣、顏色的對比和不同的紋理等多種判斷依據來辨別複雜的圖像，但自然界的偽裝能力卻將我們肉眼的偵察本領擊敗。研究者必須藉助高科技來挖掘偵察能力。

美國伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）和國家海洋和大氣管理局（NOAA）正在為這一研究提供支持。他們使用自動水下機器人來獲得各種圖像和數據。自動水下機器人不需要人為控制，可自行在水底完成信息搜集任務，現在已被世界各國廣泛應用於油氣考察、水下生態考察、空難搜救，以及軍事偵察。WHOI和NOAA使用的水下自動機器人可以在一次任務中通過遙感技術拍攝數百萬張海底照片，主要服務於美國的國家安全和情報應用。而偽裝研究專家們開發出了一種圖像分析的演算法框架，可以從水下自動機器人拍攝的眾多照片中，快速篩選出表徵海洋生物及其棲息地結構和紋理的照片。其中一種計算模型可以快速偵察到貝殼所在位置並且計算貝殼的數量；另一種側重於依靠光譜，從高度雜亂的圖像中找出動物的偽裝。

向色盲學習

除了遠距離遙感影像和數學分析，近距離觀測也在開發之中。不過，近距離搜索由於花費昂貴、速度緩慢，無法在大範圍區域應用。最近，有一條線索為研究者們提供了新的機會。研究者發現，色盲的人往往在辯認偽裝物體時比普通人表現得更出色，這可能因為他們較少依賴於色彩，而更多地依賴於圖形和紋理來分辨他們周圍的世界。那麼，與其在色彩中尋找線索，不如換個思路，在圖案的結構中尋找突破。動物即使處於偽裝狀態中，身體也需要保持自在懶散的狀態，使自己的身體處於節約能量的姿勢，這會產生一些結構特徵，如與周圍背景相比邊緣更光滑，或者輕微不同的紋理。這些現象正好不需要大範圍偵察，只要對局部海域進行搜索，了解這一區域海底的環境特徵，同時對偽裝的動物種類的各種身體形態進行記錄，就能獲得某種判斷依據。近距離探測局部海域既節約了資金，也由於其區域不大，不需要花費太長時間。

識破海洋生物的偽裝，不僅可以幫助海洋生物科學家們更好地了解海洋生物多樣性的狀況，也能幫助軍隊提升對敵情的偵察。例如，通過尋找偽裝者的身體形態特徵，來把偽裝者從環境中識別出來。

偽裝相當於自然界的隱身術，利用科技，科學家們已經開始識破某些偽裝，然而，大部分偽裝還是逃過了現代科技的「法眼」。科學家們所要做的就是找出自然的遊戲規則並且利用遊戲規則來拿下它。

本文源自大科技*百科新說 2017年第1期雜誌文章、歡迎廣大讀者關注我們大科技的微信號：hdkj1997