2018年10月,中科院力学所的科研人员在《皇家学会界面杂志》(Journal of the Royal Society Interface) 发表了关于“莱特希尔猜想”的最新研究成果。他们通过数值模拟,研究了由多个仿鱼式自主推进体组成的 “仿生鱼群”。研究有以下两点重要发现。首先,对于2,3,4条仿生鱼组成的鱼群,一共发现了14种自发形成的稳定队形(如图1所示)。其次,在所有的稳定队形中,并列式队形所能达到的推进效率最高。后一个发现质疑了流体力学界广为流传的 “钻石型(菱形)队列效率最优”的论断。上述发现的生物学证据可以在最近的浅水槽鱼群实验中找到: 1) 图1中的某些稳定队形和一些实验中经常出现的鱼群队形完全一致; 2) 在迫切需要节约能耗的实验条件下(如鱼在高速流动中保持固定位置),鱼群仅呈现并列式队形。
图1. 由2,3,4条仿生鱼组成的鱼群自发形成的稳定队形(其中右下角为钻石型(菱形)队列)。图片来自原论文(Dai et al., J. R. Soc. Interface 15: 20180490)。