织叶蚁(Oecophylla smaragdina)团队协作的"超高效能"机制：基于力棘轮效应的群体动力学研究

来自Stewardson和Carlesso等研究团队通过测量织叶蚁筑巢时不同规模团队的拉力输出，首次发现这种昆虫能实现"超高效能(superefficiency)"协作——个体平均出力随团队规模增长而提升，突破人类团队常见的林格曼效应(Ringelmann effect)。研究揭示其"主动拉动者(active pullers)"与"被动抵抗者(passive resisters)"分工形成的力棘轮(force ratchet)机制，为群体机器人算法提供新范式。

　　

自然界最令人惊叹的团队协作典范——织叶蚁(Oecophylla smaragdina)在筑巢时会自发组成活体链条，通过精妙分工实现物理协作的"超高效能(superefficiency)"现象。与人类团队常见的林格曼效应(Ringelmann effect)相反，这些昆虫的个体平均拉力输出竟能随团队规模扩大而提升近2倍。

研究发现其奥秘在于独特的"力棘轮(force ratchet)"机制：前端"主动拉动者(active pullers)"产生的拉力被存储在由"被动抵抗者(passive resisters)"构成的活体链条中，后者凭借足部特化的摩擦附着器官维持张力。这种动态分工既避免了协调损耗，又将机械能像棘轮装置般逐步累积。

该发现不仅揭示了生物群体智能的新范式，其力传递策略更为分布式人工智能系统（如群体机器人）的算法优化提供了仿生学启示。织叶蚁用数百万年进化出的解决方案，或许能帮助人类工程师突破协作效率的物理极限。