生物物理学家发现活体组织的强大对称性

   日期:2025-03-02     来源:本站    作者:admin    浏览:111    
核心提示:    埃克特说:“实验数据和数值模拟的匹配程度非常惊人。”事实上,它是如此接近,以至于卡伦扎的第一反应是,它一定是错的

  

  埃克特说:“实验数据和数值模拟的匹配程度非常惊人。”事实上,它是如此接近,以至于卡伦扎的第一反应是,它一定是错的。团队开玩笑地担心同行评审员会认为他们作弊。“它真的很美,”卡伦扎说。

  普林斯顿大学(Princeton University)的物理学家约书亚·谢维茨(Joshua Shaevitz)评论了这篇论文(他认为他们没有作弊),他说,这些观察结果回答了一个“关于组织中存在的顺序类型的长期问题”。他说,当数据指向看似矛盾的事实时,科学往往“变得模糊”——在这种情况下,是嵌套的对称性。“然后有人指出或表明,这些东西并不是那么明显。他们都是对的。”

  形式、力和功能

  精确地定义液晶的对称性不仅仅是一个数学练习。根据晶体的对称性,晶体的应力张量——一种捕捉材料在压力下如何变形的矩阵——看起来会有所不同。这个张量是连接流体动力学方程的数学纽带,Giomi想用它来连接物理力和生物功能。

  赫斯特说,将液晶的物理原理应用于组织,是理解混乱、复杂的生物世界的一种新方法。

  从六角形到向列形的转换的确切含义尚不清楚,但研究小组怀疑细胞可能对这种转换施加了一定程度的控制。他们说,甚至有证据表明,向列序的出现与细胞粘附有关。弄清楚组织是如何以及为什么表现出这两种交错的对称性是一个未来的项目——尽管Giomi已经在利用这些结果来了解癌细胞在转移时是如何在体内流动的。Shaevitz指出,组织的多尺度液态结晶度可能与胚胎发生有关——胚胎将自己塑造成有机体的过程。

  如果组织生物物理学有一个中心思想,Giomi说,那就是结构产生力,力产生功能。换句话说,控制多尺度对称可能是组织总和超过细胞总和的部分原因。

  Giomi说,这是一个“形式、力量和功能的三角形”。“细胞利用它们的形状来调节力,而这些力反过来又作为机械功能的运行引擎。”

  《量子杂志》是西蒙斯基金会出版的独立编辑刊物,其使命是通过报道数学、物理和生命科学的研究发展和趋势,提高公众对科学的理解。

 
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