地图，是人看见世界的坐标。从十九世纪开始，博物学家们就致力于为地球上的不同生物绘制分布地图，这些地图告诉了我们世界不同角落生活着千奇百怪的生物，构成了我们对地球生命的基本想象。但在这个想象里，有一片巨大的阴影。
2017年夏天的香港，空气湿热得让人喘不过气来。哪怕中央空调强劲地把室内的温度锁定在二十几度，我依然止不住地流汗。这是我第一次来到香港，为了和管纳德教授见面。
他在香港大学研究蚂蚁的多样性和地理分布。我在查文献时偶然看到了他的一项工作，他通过整理蚂蚁的分布信息发现，那些还在不断发现蚂蚁新物种、生物多样性了解最为有限的地区，却也是森林砍伐愈加严重的地区——这意味着许多物种在我们发现它们之前可能就会因为栖息地的改变而灭绝。这正是我一直想要做的研究！它指向了全球生物多样性研究里的重要空白：昆虫。
西方有句谚语：你不能再无视房间里的大象（The elephant in the room）了。“房间里的大象”说一个人去博物馆参观，仔细看遍了所有的昆虫标本，却唯独忽略了入口处硕大的大象，用于意指那些“触目惊心”地存在、却又被“明目张胆”地忽略的东西。没有人会忽略大象。在现实中，真正被忽略的是像蚂蚁那样看似微不足道的昆虫，而它们才是地球这个房间里真正的“大象”。
根据国际自然保护联盟（IUCN）2023年的整理统计，全世界已经发现并命名的生物一共有2,153,294种，其中近一半（1,053,578种）是昆虫。然而，已经被发现并描述的昆虫只不过是少部分。据估算，地球上应该有至少600万种昆虫。最新的研究还发现，陆地上所有昆虫的生物量大概和地球上所有人类以及饲养的牲畜加起来一样重，仅蚂蚁一类昆虫的生物量就比野生哺乳动物和鸟类加起来还多。
而昆虫不仅数量多，它们也是世界上生命形态和演化历程最多样的动物。从水下到土里再到空中，它们几乎遍布地球陆地的各个角落。它们在不同的生态系统中扮演了关键角色：它们是捕食者，也是猎物；它们是植物的食客，也为植物提供和转化养分，更帮助植物繁衍存续——世界上80%以上的开花植物依赖昆虫授粉，其中更包括了75%的人类赖以生存的粮食作物。它们身形渺小、寿命短暂，却生生不息。
在我们注意不到的地方，它们才是主宰这个星球的绝对力量。
和昆虫如此之高的多样性形成鲜明对比的，是对昆虫相当有限的了解。公众对昆虫的认识几乎都停留在了生活中令人烦恼的“害虫”上，哪怕这些小虫子还占不到昆虫总量的万分之一。而科学研究中这种偏见同样明显，从对生物多样性的研究资助到论文发表，只有不到三分之一是关于昆虫的。大部分的钱和精力都流向了少部分更有“魅力”的物种，比如哺乳动物和鸟类。
这些动物的分布和种群变化得到了密集的追踪，而反观昆虫，只有约1%的物种其生存状况得到了评估。这真是一个很可笑的比例。
有学者形容，生物多样性研究领域中，似乎有一个“鸟类学黑手党”正在压制对其他生物的研究，一种偏爱大型和“好看”动物的“分类学沙文主义”正大行其道。真实世界中的多数，却在人类眼中最客观的科学研究里成为了少数。
更严峻的是，越来越多的研究报告，昆虫在面对气候变化和人类活动时可能比我们想象的更加脆弱。在德国，全国64个自然保护区在27年间的监测发现飞虫的生物量减少了76%；在荷兰，蝴蝶的数量在过去的一个世纪里减少了80%以上；而来自热带为数不多的研究也显示，有的雨林中昆虫和其他节肢动物生物量的减少可达78%-98%。
不过这些信息都不够全面，因为我们实际上缺乏对大部分地区的调查数据，但已有的证据显然表明，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。这些改变正在重塑我们原本适应的生态系统，我们需要知道这些变化发生在哪里，会带来什么后果，应该采取什么行为以避免生态系统的崩溃。
于是，我主动联系了管纳德，得知他正好在招收博士生，我便来到了香港和他见面。在见面后的一个半小时里，我用蹩脚的英语絮絮叨叨地和他介绍了我本科所有和昆虫相关的科研经历。我不确定我是否讲得足够清楚，但我猜他应该能从我精心准备的20页幻灯片里感受到我的热情和认真。
“那你对未来的研究有什么具体想法呢？”他在我讲完之后问我。
坏了，我心想，我没有在幻灯片里准备更具体的内容，我贫瘠的词汇量也并不支持我脱稿讲述我那还是一团乱麻的研究计划。对了，我还可以画图！我突然想到前一天的晚上，为了缓解自己紧张的情绪，也为了整理研究思路，我在草稿纸上画了好几遍中国地图。于是，我立马从书包里拿出信笺纸，徒手快速地画下了一个粗糙但足可辨认的中国地图。
借着这张图，我用纬度、高原、季风和岛屿作为关键词讲述了我的设想，多种因素让中国这片土地孕育极高的生物多样性，但我们对这个地区昆虫的多样性和保护了解还十分有限，我希望借助蚂蚁作为一个窗口去寻找答案。
于是，我在回到学校之后，立马开始写研究计划和申请书，并在第二年成功拿到了录取通知书，来到了管纳德的课题组，而我的研究设想正是画幅图：为蚂蚁王国画一幅“疆域地图”。
1856年，同样是一个夏天，阿尔弗雷德·华莱士搭乘“日本玫瑰号”从新加坡出发前往印度尼西亚的巴厘岛。他是职业博物学家，此行的目的是在马来群岛采集各类动物标本。两年之后，他将基于这趟旅程所收集到的信息提出自然选择理论的初步构想，并寄给达尔文一封信。而这封著名的催更信让达尔文提前写完了他的《物种起源》。
在巴厘岛短暂停留了几天之后，华莱士乘船穿过海峡，两小时后登上了巴厘岛东边的龙目岛。这个决定让他得到了他此生仅次于自然选择的重要发现。在龙目岛的三个月里，华莱士发现了一个令他非常吃惊的现象：在巴厘岛和西边的爪哇群岛随处可见的许多鸟类，在龙目岛上竟然一种也见不到；同样，在龙目岛最常见的鸟类，在巴厘岛一侧也完全没有分布。
按理说，从西边的爪哇到东边的帝汶，岛屿密布成串，气候和地质条件也没有骤然的变化，岛上的生物种类不说完全一样，至少相差也不会太大。巴厘岛和它西边的岛屿是这样，龙目岛和它东边的岛屿也同样，都生活着非常相似的动物。然而，跨过两个小岛仅仅20多公里的海峡，从动物种类的差异程度上来看，却好似骤然之间从欧洲来到了北美。什么样的力量，能让两个挨在一起的地方生活着毫不相干的动物？
这趟旅程过后，华莱士开始整理总结这些信息，他发现了一个重要且一直被忽视的因素：历史。通常来说，在没有地理屏障的情况下，距离越近的地区，生活的动物种类和亲缘关系一般越相似。但是，如果今天没有阻隔的地区，过去有呢？或者，今天存在的阻隔，过去不存在呢？
他发现，一旦考虑了不同地区的历史变迁，而不是仅考虑空间距离，就能更好地解释如今这些地区在动物种类上的差异了，而物种的扩散和演化便伴随这一过程自然发生，生物多样性不需要上帝来创造。
而另一方面，动物的分布其实就反映了它们所生活地区的地质历史。华莱士在他的《马来群岛自然考察记》里兴奋地写道：有了鸟类与昆虫分布的正确知识，我们就能描绘出人类出现前就已经消逝在大洋底下的陆地与大陆洲，这真是一个令人无法想象的美好事实！
这一想法在当时非常超前，因为人们还没有意识到脚下的大地其实一直在慢慢地移动。
华莱士看到了大地在历史上的起伏，而半个世纪后，阿尔弗雷德·魏格纳将会在此基础之上揭示大地在历史上的流动。基于这些想法，华莱士在1876年通过对现存和已灭绝动物的分布进行整理，主要基于哺乳动物绘制了第一幅全球动物地理区域地图。他把陆地分为了6个大的“王国”，每个“王国”又可以被细分为更小的区域。这些动物“王国”疆域的划分显示出了不同地区在历史上的关系，它们被现在的或者过去的屏障所分割、桥梁所连接。
经历千百万年，不同地区的历史被生命的世代交替、演化、扩散和灭绝所记录，构成了这幅依旧鲜活的图景。
而启发华莱士产生这一想法的东印度洋群岛，正是哺乳动物和鸟类在地理上呈现区域化最明显的地区，横亘在巴厘岛和龙目岛所属的两个截然不同的生物地理区域之间那条无形边界也从此被命名为“华莱士线”。掌握这样的一幅图景在今天格外重要。
气候变化和人类活动都在威胁着地球上不同物种的存续，而对生物多样性的保护绝不单单只是物种的数量——更要考虑到不同地区物种的特有性和演化历史：亚洲的熊猫、非洲的狮子、澳洲的考拉、美洲的树懒…这些特有物种都经历了独特的演化过程、适应了不同地区独特的环境和历史。如果仅考虑物种数量这个指标，它们都将化为微不足道的“1”：熊猫是“1”，褐家鼠也是“1”。
因此，我们需要根据这幅图景，对具有不同历史背景的地区，更加有针对性地制定生物多样性保护计划，才能更加完整地保护演化的多样性。多样性代表了生命的可能性，决定了地球生态系统的未来。
但这样一幅至关重要的图景，在提出后的近150年以来，虽然屡次更新，却几乎都是基于鸟兽这样的脊椎动物进行绘制，从未正式地将昆虫这样的无脊椎动物纳入其中，哪怕它们实际上才是地球物种的绝大部分，并且和脊椎动物在生命形态和演化上都差异巨大。
如果我们能将视野也投向昆虫，投向被鸟兽遮蔽住的“冰山之下”，也许能更好地帮助人类社会这艘巨型的“泰坦尼克号”及时转向。这便是我研究计划的落脚点。
我一开始自然是想从最熟悉的中国地区入手，但这个想法最终未能实现。其实管纳德在2012年就对中国蚂蚁的分布信息进行了整理。他彼时正在读博，在一次从野外回校的路上突然有了这个疯狂的想法，他的导师和合作者们纷纷摇头，你连汉字都看不懂，这怎么可能完成？
然而在回去之后，他把所有能找到的中国地区的文献收集到一起，对着中国每个省名字的字形，把中国及周边地区1391个蚂蚁物种的分布整理了出来，写成了一篇77页的专著文章，放到了他导师的桌上。
“管纳德从来没有真正听过我的话…如果我告诉他不要这样做，他只会做的更多…”，他导师在记录这项工作的博客里写道。这也成了他构建全球蚂蚁数据库的一块至关重要的拼图。随后，他那篇吸引到我注意的文章便被送到了有当代“达尔文”之称的爱德华·威尔逊的手里，并经由他亲自编辑之后发表在了《美国国家科学院院报》上。
几年过去了，中国地区的蚂蚁分布信息依然较为有限，很多地区还没有经过采样和调查。而近期的研究不仅在持续发现新物种，还发现以往信息中蚂蚁在分类上的错误之处。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。
2020年，一个世界级的转折又再次把我拉回这个研究计划。那年的春节假期结束时，我并没能像往常一样回到学校，而是和半个世界一起被疫情按下了暂停键。我一脸愁容地在家里和管纳德视频会议，无法回到野外的我十分担心博士课题的进度。“我们需要一个Plan B（备份计划）。”管纳德在电脑另一头说道。
于是，我打开了我曾经的研究计划，它重新成为了我博士工作的坐标，只不过我没想到这个坐标会带着我像17世纪的地理大发现一样，以欧洲作为起点，然后投向了全球。由于中国地区的数据不足，管纳德建议我可以从数据较为充足的欧洲蚂蚁入手。我一开始是拒绝的，我甚至都还没去过欧洲、更没见过生活在欧洲的蚂蚁，如何能研究清楚它们呢？单凭一串串字符或者数字么？用这个来研究地球上真实生活的生命未免太可悲了些。
再者说，欧洲人难道还没把自己家里研究清楚么？还真没那么清楚。
蚂蚁在欧洲同样是“房间里的大象”，尽管分类学研究除了二战期间从未间断，但对其地理分布的研究并不多。当我检视数据库里来自欧洲的数据时，仿佛来到了霍格沃茨里那间几百年没被好好打扫过的有求必应屋。
从林奈时代积累至今的30多万条分布记录充斥着不少错漏：有的物种已经经过了多次分类学的修订，但早先的记录却依然不加修改地被后来的文献引用和继承；有的缺乏详细的地理信息，而有的记录的行政地区已经在后来经历过多次调整。
其次，欧洲的东西部地区研究极不均衡。目前已有的数据80%都来自于西欧，而东欧，尤其是多样性较高的东南部巴尔干和高加索地区，数据却非常不完整。一方面东欧地区的研究历史和调查密度整体不如西边，同时东欧学者并不总是用英文作为学术交流的语言，而且学术发表的频率也并不高。即便我们手里的数据库已经收录了超过18种语言的文献，但这些信息还依然不够。
此外，我们还需要小心剔除外来物种的信息。作为从地理大发现时代就开始对外交流的地区，欧洲大陆充斥着各类外来物种，尤其是昆虫，它们可以很容易地借由作物、土壤和木材等货物进行跨洋殖民。据我合作者初步的研究显示，英国地区生活的入侵蚂蚁数量很可能已经超过了其本土蚂蚁的总数。外来物种显然无法帮助我们还原该地区的演化历史和独特性，而识别它们又需要基于本土的分类学和博物学知识，这是我并不具备的。
我没法自己完成这个工作，也没法通过敲键盘去研究半个地球之外的地方。“你并不需要一个人完成这一切”，管纳德补充道，“我们可以寻找合作！
”在他的帮助下，我很快和七位来自欧洲不同地区的分类学家取得了联系，他们比我预想的更加友善和热情，而且都是扎根在本土的一线研究者：有的凭一己之力从无到有完成了自己国家的蚂蚁名录，有的花费数年检视了国内每一家博物馆收藏的蚂蚁标本，而有的为了完善物种的鉴定信息跑遍了好几个国家的博物馆。他们无一例外都对自己所研究的小生命充满热爱、了如指掌，一位合作者至今还会和大家经常分享自己在野外的新发现。
在得知我们的计划之后，大家都非常乐于帮忙，纷纷给我发来他们手里还未发表的数据。
在整合完所有的数据后，我在更加精细的区域尺度上为750多个潜在物种绘制了详尽的分布地图，然后将这些地图分发给合作者们，由他们来对自己熟悉的物种进行纠错和补充。在经过多轮专家验证后，我们惊讶地发现，区域性的物种名录里竟有8%的信息是有错误或存疑的！如果没有和本土专家合作的这一过程，这些占到最终数据近十分之一的错误信息可能就将会被我们直接用于分析研究，正如许多大规模的数据分析一样。
而对于数据不足的地区，合作的专家们都掏出了压箱底的数据帮我们进行了补充，新增的数据竟占了最终清单近六分之一的比例。尤其是乌克兰平原和高加索地区，来自乌克兰和俄罗斯的合作者紧密合作，让我们第一次对这些地区的蚂蚁分布有如此清晰完整的图景。而遗憾的是，这个图景在未来一段时间内可能将会是我们能拥有的最好程度——交战让两国科学家无法正常地工作，更不用说对数据不足的地区进行更多的调查和保护。
在2022年俄罗斯正式宣布“特别军事行动”后的第三天，乌克兰的合作者刚好完成最后一轮的数据核验，并在断电断网前将数据发给了我，邮件里的最后一句是：“我不知道我明天是否还会活着…”如今他已安全返回家园，但他从事研究的“家园”——野外，不知何时才能重返。
终于，在多国研究者的合力帮助下，我完成了数据库的构建，然后结合这些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。
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。
因此，不同地方物种的保育价值也就有所差异，如果法国的一种蚂蚁灭绝，我们也许还能在德国或者英国找到并保护它或者它的近亲；但是西班牙或者意大利的某种蚂蚁灭绝，它和它所代表的一种适应类型可能将永远地在地球上消失。
但这还不够。即便我们已经使用了非常精细的地理单元去描绘蚂蚁的分布，但这些单元代表的依旧是主观性较强的行政或者自然区域，大小不一、形状不同，难以代表生物真实的分布情况。此外，欧洲地区的成功经验难以推广，其他地区缺少足够的数据积累，也没有那么多分类学家可以帮忙。
距离哥伦布从西班牙启航驶向世界已经过去了五个世纪，离管纳德绘制的第一幅蚂蚁全球分布图也过去了近十年，我们为蚂蚁描绘疆域地图的计划竟要止步于欧洲了么？
“润玺！我要告诉你一个好消息，”管纳德从办公室外几步跨到我桌旁，“我们有了新进展！”这可不是一个简单的新进展。在我重建欧洲蚂蚁数据库的同时，管纳德正共同领导另一项更大规模的国际合作，向描绘全球蚂蚁多样性的“圣杯”发起冲锋。
世界上大部分的地区对昆虫的了解都受到了采样调查的制约，如果依然按照传统的方法——像我们在欧洲地区那样核验清单，我们恐怕还要花几个世纪才能获得相对完整的图景。然而在那之前，昆虫多样性可能就因为缺乏保护而凋零，数以万计的物种将会被我们从地球上抹去。怎么能够和迎面而来的下一次大灭绝抢夺时间呢？
让机器学习来帮忙！
管纳德和他的合作者们把近180万条蚂蚁的分布信息经过清理后“喂”给了高性能计算机，结合不同物种的环境偏好，利用机器学习算法为已知的蚂蚁物种建立了高分辨率的分布模型，并绘制了它们在不同地区出现的可能性。随后，在考虑了采样强度和其他因素对物种发现的影响之后，研究团队进一步用模型预测了未来我们最可能在哪里发现新物种，得到了一张蚂蚁多样性的“藏宝图”! 这正是我分析所需要的数据！
我兴奋地和负责建模的团队取得联系，他们来自冲绳科学技术大学院大学的生物多样性和生物复杂性实验室。管纳德曾是那里的博士后研究员，正是在那里，他和实验室负责人埃文·埃克诺莫教授一起合作建立了全球蚂蚁多样性信息学数据库，整合了全世界近300多年来能搜寻到的几乎所有关于蚂蚁的地理分布信息，而我对欧洲的研究正是这个数据库的延伸。
吉米很快将我们已经核验完成的欧洲蚂蚁数据整合到新的模型中，并根据我的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。我们还为物种的更高一个单元——属绘制了分布地图，这样可以进一步囊括很多物种鉴定较为困难、分布信息不够清楚的蚂蚁种类，最终使得数据库里的两百多万条数据都得到了有效利用。
当他们的那幅蚂蚁多样性“藏宝图”在《科学进展》上发表的时候，我也完成了对全球蚂蚁“帝国疆域地图”的绘制，最终发表在了《自然-通讯》上。
我们的分析结果将全球蚂蚁分为了9个“王国”，比150年前的华莱士地图多了3个，比最新基于脊椎动物的划分少了2个，这是一幅别样的图景！差异主要集中在北半球，北美和欧亚大陆北部广袤的区域都分布着种类极为相似的蚂蚁，不似脊椎动物的差异那么大。
而当我们把目光稍稍南移，将北京-罗马-华盛顿相连，在北纬40°左右绕地球画个圈，这个圈以南的地区分布却又生活着极为不同、种类各异的蚂蚁。我们在欧洲发现的“北同南异”仿佛是整个北半球的缩影。而在赤道附近，从印度、马来半岛到太平洋广阔的群岛区域，蚂蚁的种类也有相对密切的联系，并不似华莱士在脊椎动物的分布上看到的那般不同。
蚂蚁无法游过海峡，更没有鸟类那样飞越海洋的能力，它们的分布更加直接地反映出不同陆地的连接情况。在漫长的冰河时代，厚厚的冰川覆盖住了北境，大量海水被冻住，地球的海平面也同时下降，更多的陆地暴露了出来。这期间，白令海峡的海水褪去、陆地相连，亚洲和北美大陆的物种便从此相互迁移，印第安人的祖先从这里踏上了前往美洲的征程。类似的路桥也将其他大陆和周围诸岛相连。
在更久一些的时间里，板块构造将陆地撕碎、拼合，蚂蚁借此乘坐着“岛屿号”大船从不同大陆奔赴大洋彼岸的“新世界”。在上百万年的征程中，蚂蚁不断迁移，灭绝和新物种的形成在地球舞台上不断上演，最终塑造了蚂蚁如今的帝国版图。
借助这幅地图，我们将能够更清晰地描绘和理解现存蚂蚁多样性的起源与演化过程，一首精彩的演化史诗向我们徐徐展开。
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。这背后，是导师管纳德十余年间搜集和整合碎片信息的坚持不懈，是300多年来分类学家和生态学家探索和研究这些小虫子的脚踏实地，也是半个世纪里数据科学和计算机技术进步的突飞猛进，最终将我在纸上画下的草图变为现实。
虽然完全实现可能还需要下一个十年的努力——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，跨越过了三个“蚂蚁王国”，还有许多新物种等待我们去发现和保护。
如今，气候变化和人类活动正在逐渐侵蚀这些百万年来形成的生物地理边界，世界上许多的地区，尤其是热带，正在因为灭绝和生物入侵而失去独特性。我们手里的这幅地图将在未来研究中成为评估蚂蚁灭绝和入侵风险的重要工具。不过，如果我们无法采取有效的行动来遏制入侵事件的发生，这幅地图也可能成为我们这个地质时代里蚂蚁王国的遗照。
这项研究月初发表后，我曾犹豫过要不要写一写研究背后的故事。
因为这个研究的公众传播性似乎没那么强，毕竟谁在乎不同的蚂蚁在地球哪儿疙瘩爬呢。供研究同行参考的相关工作的简介我也通过一些学术公众号进行传播了。但前两周和父母视频的时候，我爸突然问了一句：“我看你是不是发了个什么研究？我怎么看也看不懂啊？”确实难看懂，描述研究进展的通稿充斥着名词术语和行内套话。我装模作样地搪塞了他一番，他似懂非懂地表示了认可。你看，我心想，有的研究就是不好讲的。
可在挂断视频之后，我突然感到一阵羞愧。世界上可能不超过十个人真正关心我在研究什么，而就在刚刚，我拒绝了其中的一个。这也是促使我写下这篇文章的原因，谨将这篇文章献给一直在背后支持我的家人，也许你们看完还是不清楚我在研究些什么。没事，我可以再给你们讲一讲。也把这篇文章献给所有人，包括不了解、不关心我们研究的人。
正是因为不被了解、不被关心，我才更要努力地去书写，书写那些理解的与不被理解的，书写世界的复杂和生命的伟大。