据《皇家学会界面杂志》报道，美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员弗兰克·维尔内雷等发现了隐藏在火蚁群中的统计学规律。这种规律控制着庞大的火蚁群体形成桥梁、梯子和漂浮筏。
科罗拉多大学博尔德分校的维尔内雷团队对火蚁的自组装结构工程原理进行了研究，以弄清它们异常灵活的原因（在短短几秒钟内，蚁群结构形状就可以改变）。为此，他们采用了统计力学的方法，计算了火蚁群体对外界压力的反应方式，以及火蚁之间改变相互关系的方式。机械工程系副教授、论文作者维尔内雷认为，这一发现可能有助于研究人员了解自然界的其他“动态网络”，如人体细胞。
维尔内雷说：“正是这种动态网络使人体具备了自我修复的能力。人体由可以相互作用的材料构成，并且随着时间的推移，这些材料的形状还会发生变化。”维尔内雷等的研究成果，还可能有助于工程师们制造出新的智能聚合物，以及让集群机器人高效率地协同工作。
科大机械工程研究生尚卡尔·拉莉莎·斯里达尔称火蚁是一种“生物灵感”，弄清楚它们的行为规则并进行模仿很有借鉴价值。研究小组参考了佐治亚理工大学对火蚁群体快节奏“恰恰舞”的研究。该研究表明，每只火蚁都会用脚上的粘垫粘附旁边的火蚁。在一个典型的蚁群中，这些火蚁会快速改变脚的位置，大约每0.7秒就会粘附住一个不同的邻居。为了更深入地了解火蚁“恰恰舞”的秘密，维尔内雷等利用数学模拟对火蚁群体进行了计算。他们发现，随着施加给火蚁群体的外力的增加，火蚁会加快粘附切换速度——如果一只火蚁腿上的外力超过其体重的8倍，它就会以两倍的速度切换粘附的邻居。维尔内雷说：“火蚁会用切换速度应对外力变化。当外力超过它们应对的极限，火蚁就不再转换粘附的邻居。整个蚁群看上去就像是一个固体。”
研究人员认为，他们只是初步了解了火蚁群体的数学原理。但是他们已经可以利用计算结果来探索新的动态网络设计了。
编译：灯丝 审稿：alone
责编：南熙
