北極燕鷗（Arctic tern）每年來回南北極四萬哩；革龜（leatherback turtle）從印尼游弋八千哩路雲和月，然後由加州泅水返回出生地；帝王斑蝶（Monarch butterfly）遷徙過程之漫長，非歷經幾代不能完成，但總能飛抵目的地。多數物種都有表表者擁有不可思議的導航能力，為何牠們能巡迴廣大天地而至不致於迷路？
英國航海學會（Royal Institute of Navigation）每逢三年均會舉辦動物學會議，今年集中研討「生物指南針」（biocompass）背後的科學。動物之所以能夠認路不迷，學界普遍認為源於其生理「磁感」（magnetoreception）。1960 年代，德國人 Wolfgang Wiltschko 以知更鳥（European robin）作實驗，企圖證明鳥類靠接收星體的電波訊號辨認方向，卻意外發現電磁線圈會干擾其方向感，證實了「磁場地圖」的存在。
其實不止候鳥，連老鼠、三文魚、青蛙、蜜蜂、龍蝦和蟑螂均會以磁覺辨路，甚至所有動物皆有閱讀磁場的能力，例如狗隻向北排便、赤狐從東北方出擊、鯉魚循南北軸排列等等。地球磁場相當微弱，關於動物如何感應磁場，學界主要有兩種解釋，一說從物理角度切入，另一說則與化學相關，然至今未有定論。
現時任職加州科技學院（California Institute of Technology）的地質生物學家 Joseph Kirschvink 於 1981 年提出，鐵氧化物（magnetite）－－一種磁鐵礦物－－是動物掌握磁場的關鍵。不少動物體內均有這種微粒磁石，根據 Joseph Kirschvink 推論，只需些少磁鐵晶體（如細菌般大小）便足以讓龐然大物諸如鯨魚感應地球磁場。物種不同，鐵氧化物的位置亦有異：虹鱒（rainbow trout）的嗅覺細胞、裸鼴鼠（Naked mole-rat）的大腦、信鴿（homing pigeon）的上喙均曾發現磁鐵礦物。
學界對磁鐵礦物說不無質疑。維也納分子病理研究學院（Research Institute of Molecular Pathology）曾就此進行過上百次鴿喙解剖實驗，結果發現富含磁鐵礦物的細胞與生物導航無關，而是一種免疫系統產物。實驗人員之一 David Keays 因而轉向研究鴿類耳內含鐵的神經元，尋求化學解釋。
德國生物物理學家 Klaus Schulten 早於 1978 年提出鳥類導航能力源於化學性質。據其理論，外來光會觸動身體感應系統，引發電子游離，促成自由基對（radical pair）－－兩粒電子互動過程－－而磁場又會左右電子自旋（spin）的方向。簡言之，磁場會引起動物體內微妙的化學作用，如若懂得解讀這種訊息，就能為其提供導航反饋。
後來 Klaus Schulten 於 2000 年表示，隱色花素（cryptochrome）－－一種藍光受體蛋白－－便是負責這種化學反應的分子，在帝王斑蝶、果蠅、青蛙乃至人類的視網膜均能找到。隱色花素是暫時唯一一種符合化學解釋的物質，不過亦非定論。有指在實驗中，隱色花素感應到的磁場最弱仍比地球磁場強出 20 倍，難以據此斷定動物的方向感來自解讀化學作用，理論仍然有待深入研究。
磁鐵礦物與隱色花素兩方說法各有不足，北京大學生物物理學家謝燦的理論則將兩者合一。謝燦研究團隊篩選果蠅上萬個基因後發現一種蛋白複合物，由內含鐵晶體的隱色花素組成，能感應到外間磁場，據此「磁感應受體蛋白」（MagR）即能解釋生物的導航本能，不過此說仍未足以信服學界，反而令學界多一重分歧，非進一步研究不能釋疑。有朝一日生物羅盤即使再不神秘，卻會依然神奇。大自然不止是位盲眼鐘錶匠，間中還會製作指南針。
