炎热的夏夜，南开大学校园里，学生正在教室里晚自习，教室外，被路灯依稀照亮的花坛，看似一片寂静，其实里面可能有几十甚至上百只昆虫正在觅食、争斗……

多年前的这个场景一直印刻在王润玺的脑海里，“看似平平无奇的花坛里，在一个人类主导的环境中，昆虫可以在我们毫不知情的情况下，构建出一个属于它们的世界。”从2014年在南开大学开启求学之路，王润玺就一脚踏入了昆虫学研究的大门。

从南开大学毕业后，他来到香港大学深造，追寻专注于研究蚂蚁多样性和地理分布的管纳德（Benoit Guénard）教授，希望借助蚂蚁去探索昆虫多样性的奥秘。尝试回答全球有多少只蚂蚁、为蚂蚁王国绘制一幅“疆域地图”……近十年，他一直在蚂蚁世界里探索。今年秋季学期起，王润玺正式入职北京师范大学生命科学学院，继续关于蚂蚁的研究。9月10日，王润玺也迎来了自己的第一个教师节。

今年秋季学期起，王润玺将在北师大继续开展蚂蚁的相关研究。受访者供图

第一次夜间观察带来的“心动”

趴在地上，看路边的草丛里，一群小蚂蚁忙碌地搬家，或是齐心协力地运送食物，是很多孩子童年的回忆，有些甚至因此对昆虫研究产生了浓厚兴趣。

但王润玺小时候并没有那么钟情昆虫，甚至对许多昆虫感到畏惧和厌恶，他更喜欢的是植物。“一个很重要的原因是我近视，昆虫这种又小又到处跑的生物对我很不友好。植物就不一样了，它们通常不会动。”

出生在云南这个生物资源极其丰富的宝藏之地，王润玺对大自然有着天然的亲近感，一直对生物多样性和自然生态感兴趣。2014年，王润玺进入南开大学生物学专业学习。彼时，他还是对植物更感兴趣。

转变发生在大二的第一次夜间观察。

“夜晚，不管视力好坏，大家能看到的都只有眼前灯光照亮的一小块地方。我发现，即使一个平平无奇的小花坛里，可能同时有十几种昆虫生活在不同的角落。”王润玺决定将研究对象转向昆虫。最终，蚂蚁成为他的主要研究对象。

“蚂蚁是一种社会性昆虫，互相之间有分工，也会像人类一样有层级结构，甚至它们还会放牧、饲养蚜虫、培育真菌。”王润玺表示，人是一种社会性的动物，但是蚂蚁这种和人相差甚远的生物也有类似的分工情况，天然就会引起研究者的兴趣，“如果有对照的生物类群，可以更好地理解人为什么会形成社会性、人的社会性会如何发展。”

王润玺手中拿着的是跟随其多年的吸虫管。受访者供图

与此同时，蚂蚁在整个生态系统中也有着重要的作用。

生物分类学将生物按照其特征和亲缘关系划分为不同的层级，从大到小依次为 界、门、纲、目、科、属、种 。蚂蚁是膜翅目蚁科一类昆虫动物，“蚁科看着不是很大，但物种数量格外多，全球有16000种左右。”王润玺读博期间参与完成的一份研究显示，地球上的蚂蚁至少有两亿亿只，简单来说，基于这个计算，地球上所有蚂蚁的生物量大概达到了现在人类的五分之一，超过了所有野生鸟类和哺乳动物的生物量之和。

这也意味着蚂蚁在生态系统中扮演着非常重要的角色。王润玺举例，在很多地方，蚂蚁是霸主一样的存在，“有时除了老虎之类的顶级捕食者，蚂蚁基本上就是最强的。在非洲，许多蚂蚁跟一种叫镰荚金合欢植物形成了共生关系，镰荚金合欢给蚂蚁提供住所和蜜露，蚂蚁会在其枝叶上巡逻。一旦有食草动物来吃植物，蚂蚁就会攻击。”王润玺表示，蚂蚁之所以能在当地的稀树草原生态系统中占据很大的比重，很大程度上就是因为它调控了生态系统。

此外，王润玺也提到，目前，国内还有世界很多地方都有学者在研究蚂蚁，有很多的研究数据和一个很强的协作网络，方便开展后续的研究。“蚂蚁是我们打开昆虫世界的一扇窗。”

在森林里筛落叶找蚂蚁

地图，是人类认识世界的语言之一。

站在生物多样性研究的出发点，王润玺想绘制一张中国蚂蚁王国的地图。昆虫的多样性正在发生剧变，那些我们甚至还没来得及记录的物种正在悄然走向灭绝，而原本数量众多的物种，也在逐渐减少。“这些改变正在重塑生态系统，我们需要知道这些变化发生在哪里，会带来什么后果，应该采取哪些行动以避免生态系统的崩溃。没有研究，就难谈保护。”

带着本科期间习得的学术能力和对蚂蚁的好奇，王润玺在本科毕业后申请到了香港大学攻读博士，研究中国地区蚂蚁的地理分布。

绘制蚂蚁地图，首先要搞明白每个地区的蚂蚁种类。研究蚂蚁的方法是什么？

“我们研究蚂蚁、统计蚂蚁的数量，主要是采取筛落叶的方法，也就是温克勒凋落物提取法。”王润玺解释，简单来说就是把特定区域里的落叶和表层土全部收集起来，先筛后晾，通过充分晾干，把里面的虫子都“逼”出来，然后统一收集。

一把小镊子、一个吸虫管，带着装备，王润玺开始了绘制蚂蚁地图的尝试。同时，他也参与了团队实验室的研究，探究种植林和原始森林中蚂蚁的差别。3个国家、6个地区、54天、172个样点，2018年6月至12月，在半年的时间里，王润玺带队参与了其中近三分之一地区的采样工作，并在一次次采样中，对生物多样性有了更直观的感受。

在王润玺的办公室里，放着一张在野外做研究时拍的照片。照片中，在原始森林里，王润玺和团队成员站在一棵望天树前，望天树又粗又高，身高两米的导师管纳德站在树下都显得格外“小巧”。

“去泰国、越南采集蚂蚁，是我第一次看到真的原始森林，很多地方没有路，需要靠护林员用刀砍出一条路来。”王润玺发现，原始森林里树木高大茂密，即使太阳耀眼，林子里也比较阴暗，让人有一种原始的恐惧感。在这样的环境里行走，大家会十分警觉，因为不知道会冒出什么生物。

2018年，王润玺在越南的原始森林里进行采样。受访者供图

与原始森林相比，种植林里显得很“荒芜”。“种植林比较稀疏，里面的温度也比较高，而且为了让种植林生长得更好，人们会清理树下的灌木和草，甚至会打除草剂。所以种植林看着郁郁葱葱，但实际树底下是光秃秃的，就像森林荒漠。在种植林，你可以明显感受到，人类的开发活动是如何侵蚀了生物多样性。”

观察数据也证明了这一点。王润玺发现，在原始森林中，平均每个样方里能找到30只蚂蚁，但是在橡胶林里面，可能就一半不到，“蚂蚁这种顽强的生物在种植林里都很难活下去，由此可见种植林对生态的影响是很明显的。”

绘制蚂蚁地图并非易事。在整理数据的过程中，王润玺发现，目前的数据质量还达不到可以做出扎实分析的程度，国内还有很多地区没有进行过较为完整的调查，或者调查过的地区对于蚂蚁的种类和标本还没有进行很好的整理，“我们目前对中国蚂蚁的了解程度，依然无法让我绘制出一幅超越省级边界的地图。我只得将这个计划暂时搁置，转向更多的野外调查，期望能完善更多的信息。”

野外观察的36个日与夜

在导师管纳德的启发下，王润玺将绘制地图的想法暂时搁置，开始关注蚂蚁的昼夜动态。

“我们对夜晚的生物多样性，以及昼夜生物多样性的关系知之甚少。事实上，夜间环境相对稳定，适应了夜间稳定气候的物种可能更容易受到气候变化的影响，目前这方面的评估和研究并不是很充分。”对于野外彻夜观测这个极具挑战性的任务，王润玺跃跃欲试。

由于历史因素和后期植树造林，香港的自然生态环境呈现出从草地到林地的自然梯度。“相对而言，香港的野外夜间没有太多自然威胁，不会出现豹子之类的猛兽，比较安全。”

为了研究蚂蚁的昼夜活动，仅在香港，王润玺就进行了36次昼夜观察，每次观察都持续24小时。“林地和草地都要观测，然后根据香港的海拔，在不同的海拔上都选了点，一共有18个样点。考虑到香港亚热带季风气候的影响，这些调查在干季和湿季都做了一次。”

“观察蚂蚁的昼夜活动主要用的是诱捕法，把香肠裹上蜂蜜制成诱饵，用一个小盘子装着放在地上。”王润玺会在一个样方内，每隔十米放上一个诱饵，每两个小时去查看一次，“筛落叶的方法研究的是一个横切面，可以相对完整地看到特定时间一个地区所有的蚂蚁种类和数量。诱捕的完整性会比较差，因为诱饵能吸引到的蚂蚁种类是有限的，但好处是可以观察到蚂蚁的活动状态。”

香港白天温度高，相对燥热；晚上温度逐渐变低，水汽也会慢慢多起来，“凌晨3点到7点，山里都是雾，湿度可以达到90%以上，我的眼镜片上都是水雾。”王润玺发现，环境发生变化的同时，蚂蚁的行为也有变化，温度太高，蚂蚁就走了，“它不喜欢这个温度。但温度下降，可能蚂蚁就又出来了。看似昼夜温差也就是10℃到15℃，但是对于生物来说，这是一个很剧烈的变化，而且不仅温度在变，湿度、光线、风速也在变，因而蚂蚁活动也在变。”

在博士资格考试的时候，王润玺把这些野外观察的收获画成了一张影响蚂蚁活动的因素图，其中包括日出、温度、湿度等。

在王润玺眼里，每次野外观察都是有趣的体验。“有个学生助手跟我一起去，我俩在观察样点的时候就会玩猜谜，看谁能猜中哪些蚂蚁出来。”王润玺笑着说，多次游戏结果显示很难猜中哪个样点有哪些蚂蚁出没，“变化真的很大。因为每个样点相当于一个区域，每个区域的物种是不同的，相互作用也不同。”

柳暗花明的蚂蚁地图绘制研究

值得庆幸的是，蚂蚁地图的绘制也有了新方向。

在管纳德的建议下，王润玺从数据较为充足的欧洲蚂蚁入手开始了地图绘制。未曾涉足欧洲，如何研究欧洲的蚂蚁？七位来自欧洲不同地区的分类学家为王润玺提供了诸多帮助，将关于蚂蚁的各种未发表数据发给了他。

整合所有数据、为750多个潜在物种绘制详尽的分布地图，在经过多次专家验证后，王润玺完成了数据库的构建，并结合诸多物种之间的亲缘关系远近，通过定量分析绘制出了欧洲蚂蚁区划地图，勾勒出了历史气候和地理屏障对蚂蚁分布和演化的影响：一个同质化的北部和一个多样化的南部。

许多有趣的结论在地图上显现出来。王润玺在一篇文章中解释：简单来说，在阿尔卑斯山脉以北，如果你从伦敦或者巴黎跨越一千多公里到莫斯科，你在野外看到的蚂蚁多半是大同小异的种类，这些蚂蚁大多是一万年前冰河时期结束后的幸存者，或者是它们从南部搬来的亲戚；而在南部的地中海沿岸，还有安托尼亚和高加索地区，你只需跨越一百多公里，也许就能发现许多不同的物种，它们在相对温暖、地形各异的地区生存和演化了上百万年，适应了多种多样的环境。

但仅有欧洲的蚂蚁地图还不够。

恰在此时，导师管纳德团队研究取得新进展，在机器学习算法的助力下，他们为已知的蚂蚁物种开发了高分辨率的分布模型。王润玺把已经核验完成的欧洲蚂蚁数据“喂”给了大模型，并根据需求对蚂蚁的分布模型进行了进一步的细化，绘制出了每个物种更加清晰的分布边界。

一次次尝试中，王润玺终于完成了对全球蚂蚁“帝国疆域地图”的绘制，并将成果发表在了《自然-通讯》杂志上。

全北界、北美南界、新热带界……这张五彩斑斓的地图上，蚂蚁的全球领土被划分为了九大生物地理领域，借助这幅地图，人们得以更清晰地描绘和理解现存蚂蚁多样性的起源与演化过程。“看着这幅地图，我心中激动不已，这是我们第一次能为一个昆虫类群绘制如此清晰且完整的图景，在被脊椎动物占据的荧幕中发出了微弱但清晰的光亮。”王润玺坦承，模型无法代替实地观测和调查，但是能为以后的工作标记重点。

“我们脚下的这片土地，跨越了三个 ‘蚂蚁王国’，还有许多新物种等待我们去发现和保护。”

野外会让一切好奇自然发生

王润玺是一个喜欢野外的人，在他看来，野外会让一切好奇自然发生。

“去野外，学生才能把书本上的知识跟实际情况联系起来。”王润玺举例说道，研究鸟类的学生可以通过纪录片或者图片观察，但是去野外可以听到鸟叫、看到鸟的各种行为，比如鸟儿在哪儿筑巢、如何取食、亲鸟给雏鸟找食物的频率等等。

王润玺提到，北师大的老师在给学生讲解鸟类的领域行为时，在野外利用音响设备播放了其他同类的声音，“听到这个声音，那只鸟立刻飞了过来，它以为来了一个入侵者，想把入侵者赶走。”观察这一行为的学生们特别兴奋，“野外是很生动的。”

即使是偏重于实验室研究的分支，必要的野外研究也有助于学生理解生物多样性的差异，“跟野外接触才能有更真实的体验，才能从自然界中获得更多的研究素材和灵感。”

但极具魅力的野外，也充满着危险因素。

“我们有一次去四川做野外考察，走的山路，正好赶上下雨。我们做完观察，赶紧往回赶，怕雨下大了把路冲断，就回不去了。结果返程的时候真的遇上了几次轻微的泥石流，坐在车里，能感觉到车在水上滑过去。”

还有一次在泰国的野外，采样快要结束之前，突然响起了雷暴，大雨倾盆而下，原本踩着石头就能过去的小河，水位瞬间暴涨，“水快漫到我腰了，我们三个人各自拎着一根棍子，彼此拉着棍子才顺利过了河。”

一次次身处复杂而危险的情况之中，让王润玺对自然始终保持敬畏，“在野外一定要非常专注，有足够的知识经验，也要保持很高的注意力。”

对于大学生如何做好野外研究，王润玺以过来人身份提出了三个建议，“第一是不能怕脏怕麻烦。很多学生不怎么接触野外，平时都是生活在干净整洁的环境里，突然一下子来到了环境复杂、脏乱的野外，容易感到焦虑或者窘迫，会觉得野外很可怕。第二，要格外谨慎。最后，要对野外感兴趣、有好奇心。”

“现在科技发展很快，不太需要像前辈们一样，每个地方都要一步一步地背着很重的设备翻山越岭去做野外研究。心态变得更加重要，野外不都是纪录片里拍摄的蓝天白云、绿意盎然，也会脏乱潮湿。”

王润玺在一篇《为什么野外研究很重要》的科普文章中写道，在还原论统治科学方法论的今天，野外研究的不确定性和难重现性让它有时看起来真的好像“不够科学”，但不确定性和复杂性也是真实世界的特征。恰是难以捕捉，才更加需要将自己有限的知识、经验、猜测，通通直接投入到真实的野外中去质疑、去锤打、去验证，再从被打碎的经典中寻找新的答案、新的方向。

“当学生可以聚焦一个主题，完成学术训练的闭环。当老师肯定要开辟新的主题。”王润玺计划，未来在全球现有蚂蚁分布研究基础上，继续做好中国乃至东亚地区的蚂蚁分布，“以前更多是整体，未来我可能更加聚焦某一个地区，研究清楚这个地区的蚂蚁到底是怎么样的。”同时，他的研究领域也将不断拓展，“不只是蚂蚁，也要研究蚂蚁和其他生物之间的关系是什么样的。”