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科学家发现了一种新的图形

科普小知识2022-02-06 11:44:26
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我们的世界由各种优雅的形状组成,如正方形、长方形、球形、棱柱形等。但有时,这些形状无法适应大自然的舞台。

有时候,你也需要一个“盾片”

科学家在7月27日出版的《自然通讯》杂志上发表的一篇新论文中指出,这是一个新数字,对数学来说是这样,但对自然来说不是这样。它是身体中细胞群紧密排列的一种形式,因此细胞可以有效地将复杂的曲线包裹在器官上。

科学家发现了一种新的图形

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这些细胞包括皮肤、其他器官和血管中的细胞,称为上皮细胞,分布在动物身体组织的大多数表面。在生物学书籍中,这些细胞通常被描述为柱状或棱形——两个平行的表面加上几个平行四边形。有时,它们也可以被描述为被称为“截锥”的瓶状棱镜。

然而,通过使用计算模型,科学家发现,当上皮细胞必须紧密结合在一起形成器官的弯曲部分时,它们可以呈现数学上尚未发现的新形状。由于甲虫胸部的三角形部分被称为盾片,科学家将这种新形状命名为“盾片”盾形本身看起来像一个弯曲的棱镜,有五条稍微倾斜的边和一个切掉的角。

研究人员后来证实了果蝇唾液腺和胚胎上皮细胞中这种新形状的存在。

研究人员表示,通过将电池排列成这种形状,可以最大程度地降低能量消耗,并提高包装表面的稳定性。揭示自然界中这一优雅的数学原理可以为工程师提供新的模型,激励他们做出更精致的文章。

该研究的合著者、宾夕法尼亚利哈伊大学生物工程副教授哈维尔·比塞塔(Javier Buceta)说:“如果你正在寻找人造器官,这个发现可以帮助你构建一个支架来促进这些细胞的生长,并以一种精确模仿自然的方式有效地培养组织。”

研究结果令研究人员惊讶。比塞塔说:“很少有人有机会说出一个新的人物。”