动物的导航能力，简直逆天。别以为只有鸟类才有“内置GPS”，其实鱼、龟、昆虫，甚至龙虾，都有自己的导航系统。而且它们不像我们只依赖手机地图，它们的“定位方式”多得像一整套宇宙级导航包：星星、气味、地形、太阳、磁场，全都能用上。

拿候鸟来说吧，它们的迁徙就像一次跨国长途飞行。夜间飞行时，它们会利用北极星、银河甚至星座的位置来判断方向。科学家发现，候鸟对星空的辨识并不是后天学习的，而是天生自带的导航本能——真正的“看星识路”达人。人类几百年前靠星象航海，还得用六分仪和天文钟；而它们？纯靠眼睛。

不过，候鸟的导航系统不止一套。除了“天文模式”，它们还有“磁感模式”。在它们的眼睛里存在一种特殊的光敏蛋白，这种蛋白在光照下会与地磁场发生化学反应，帮助鸟类识别磁场方向。换句话说，它们能“看见”地磁线条，就像人类看到地图上的经纬线一样清晰。

更聪明的是，候鸟会根据天气自动切换导航方式：晴天，用太阳和星星定位；阴天，看不清天体，就启用地磁导航；有时还会利用气味、地形、甚至天空中偏振光的分布来辅助修正方向。这就像一台自动切换信号源的多模导航系统，精准又稳定。

这些自然界的“超级导航员”，已经启发了人类的新技术方向。科学家们正尝试模仿动物的导航原理，研发不依赖卫星信号的“仿生导航系统”。比如，用地磁数据加机器学习算法，让无人机、水下潜艇、甚至太空探测器在无GPS、无信号的环境下，也能精准定位。

目前已经有研究团队利用地磁信号融合算法，让无人水下航行器在没有卫星定位的情况下完成自主导航。换句话说，我们正在一步步靠近“像候鸟一样旅行”的时代。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：毛茸茸的星球

审核：山东大学特聘教授 中国科协动物生态学首席科学传播专家 王德华

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划

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