“秋天到了，天气凉了，一行大雁往南飞，一会儿排成‘人’字形，一会儿排成‘一’字形。”秋天一凉，你的耳畔是否还隐约响起小学语文课堂里那富有磁性的录音？不过，对于大雁，最直接的疑问必然是，大雁南飞为什么非要排成“人”字形或者“一”字形，而不是其他更具想象力的阵型呢？
◎“人”字形编队，省体力
在现有的大雁人字形编队说法中，流传最广的解释是节省体力。事实上，这个解释还停留在假说阶段。目前为止，科学家还没有确凿的证据来支持它。很早以前，人类就已经观察到，大型鸟类通常选择“人”字形或者“一”字形，而小形鸟类则往往聚成一团。
不过，对大型鸟类编队飞行奥秘的探索，还要追溯到20世纪初莱特兄弟刚刚开启航空时代的岁月。1914年，德国空气动力学家卡尔·魏斯伯格经过计算后首次提出大雁飞“人”字形可以节省能量这一假说。魏斯伯格认为，大雁翅膀的扇动会引发尾流的涡旋，而涡旋的外侧正好是向上的气流。如果相邻的大雁刚好处在上升气旋里，那么它们的飞行就会大大省力。
卡尔·魏斯伯格的这个假说从诞生起，就受到了鸟类学家的欢迎，但是几十年以后才真正对它定量计算。1970年，空气动力学家里萨满和斯科伦 伯格利用日臻成熟的空气动力学理论首次给出了一个估算。他们经过观察研究发现，与单只大雁相比，一个由25只大雁组成的“人”字形编队可以多飞71％的航程。他们还研究得出，最佳的“人”字形夹角为120度。在当时，这个结果是如此的激动人心，以至于在今天的成功学和领导学教材上都充斥着这个结论，用来说明领导是多么伟大，而团队工作多么有效。
这是不是说大雁组队飞行摆法的问题就这样盖棺定论了？其实，在里萨满和斯科伦伯格的研究中，他们并未给出具体的计算公式和计算过程，而且他们采用的模型也过于简化：先是假设这些鸟像固定翼飞机一样僵硬，不扇动翅膀。同时，他们也没有考虑光滑的机翼和毛茸茸的翅膀之间的区别。在此之后，一个更深入的研究证明，大雁编队飞行的能量利用率远没有文章中所说的那样高。严谨的科学家们认为不管此类工作如何细致、模型如何复杂，还是不能光凭理论计算，不能过于理想化。
◎省力与否，假说VS实证
当理论计算行不通时，科学家们又开始另辟蹊径，实地观测数据中“人”字形夹角的度数。科学家们推测，如果空气动力学的优势是大雁选择“人”字形或者“一”字形的唯一理由的话，那么大雁在大多数时间都应该保证“人”字形的夹角，让自己处于最佳或者某一个固定的数字附近，而且还要避免飞成“一”字形，因为对称的尾迹里，一边的上升气流就会被浪费掉。
但是，科学家们的这一假设再一次遭到现实的无情打击。通过雷达和光学的跟踪研究，科学家们发现大型鸟类飞行的“人”字形夹角在24度到122度范围内诡谲多变，而且鸟类在飞行中还会大幅度变换角度。更让人费解的是，在整个飞行过程中，鸟类在只有20％的飞行时间里才会选择“人”字形，大多数时候“一”字长蛇阵更受欢迎。
近十年来，新的技术革命大大加深了人类对鸟类编队飞行现象的认识。随着全球鹰和捕食者无人机的大量应用，控制学领域的专家们也跑过来凑热闹，开始关注起飞行器的自动导航和操纵问题。在组队飞行过程中，大型鸟类频繁和大角度地调整飞行，还不断更换领队鸟和跟从鸟之间的相对距离， 即便如此，也从未发生过碰撞。
控制领域的赛勒等科学家在研究了大型鸟类飞行的观测记录后发现，从控制学上说，这些行为的并存几乎是不可能完成的任务。不过，他们也没有把这条路完全堵死，科学家们推测，如果鸟类编队里的成员，每一个都以领队为基准来调整自己，而且在编队足够小的情况下，这个任务还有那么一丁点完成的可能。
总而言之，对于飞“人”字形能否节省大雁长途飞行中的体力问题，目前还不能下结论。要找到这个问题的最终答案，唯一方法也许是训练一队风洞里的大鸟，通过它们在风洞里飞行的力学数据，才可能判断出编队飞行究竟有没有节省体力。
◎鸟类编队飞行的研究
目前，虽然科学家还不能证明“人”字形和“一”字形编队能够节省长途飞行的体力，但是，这种编队形式的其他好处已经被证实。
鸟类学家发现，加拿大大雁的眼睛分布在头的两侧，各自可以覆盖从正前方往后的128度角的范围，这与这些大雁编队飞行的极限角度相一致。换句话说，在编队里飞行的每一个大雁都能看到领队鸟，而领队鸟也可以看见全部的编队成员。因此，这些鸟类选择“人”字形和“一”字形至少有一个理由是确定的：在编队飞行中，每一只鸟都能看见整个编队，从而更好地进行相互交流或者自我调整。
总之，虽然鸟类编队飞行的现象很常见，但却不容易进行研究。继生物学家最早介入这一领域后，数学家、航空工程师，乃至物理学家也都逐渐参与进来，甚至于“鸟类人字形编队源于静电场”如此大胆的假说也有了亮相的机会。事实上，任何人都可以提出自己的假设，只要经得起科学实验和实地观测的验证，假说就有机会得到认可。
