生命的曲线

生命的曲线

“螺旋——生命的曲线”，英国著名科学家何克在研究了螺旋线与生命现象的关系后，曾感慨地说。此言不谬。

假若你是个有心人，你便会发现在生活中，应用螺旋线的例子俯拾皆是。

许多瓶与盖子的结合，靠的就是螺旋；欲开启一瓶法国干红，你必须借助一件带有螺旋线的工具；节假日去游乐场，你会发现你的孩子对高大的盘旋式滑梯很感兴趣，而那盘旋的轨迹便是螺旋；枪膛中的膛线、自来水龙头、钢笔、手电筒，以及自行车上的螺杆、螺钉、螺母等联接件和紧固件，也都离不开螺旋。

早在2000多年以前，古希腊数学家阿基米德就对螺旋线进行了研究。公元1638年，著名数学家笛卡尔首先描述了对数螺旋线，并列出了螺旋线的解析式。这种螺旋线有很多特点，其中最突出的一点则是它的形状，无论你把它放大或缩小都不会改变，就像我们不能把角放大或缩小一样。

这种螺旋线在自然界中分布广泛。一只蚂蚁以不变的速度，在一个匀速旋转的唱片中心沿半径向外爬行，蚂蚁本身就描绘出一条螺旋线；一个停在圆柱表面上的蜘蛛，要扑食圆柱表面上的一只蚊子，它在圆柱表面上的最佳路径也是一条螺旋线；蝙蝠从高处往下飞，却是按着另一种空间螺旋线——锥形螺旋线的路径飞行的。甚至星体的运转轨迹，有的也是螺旋线。

在对银河系中部的气体密度进行为期3年的观察研究之后，日本国家天文台的中井直政博士认为，银河系是呈螺旋形的，即星体以圆心呈螺旋状向外扩展。

倘若你留心，你该知道牵牛花的藤总是向右旋转着往上爬的。科学上把这种右旋叫做“顺时针方向”。车前草的叶片也是螺旋状排列的，其间夹角为137度、30度、38度，这样的叶序排列，可以使相同的叶片获得最大的采光量，得到良好的通风。

其实，植物叶子在茎上的排列一般都是螺旋状。此外，向日葵子在盘上的排列也是螺旋方式。

牛角同蜗牛壳一样，它们增生组织的几何顺序，竟是标准的对数螺旋线。奇怪的是，它们新增生出来的每一部分，都严格按照原先已有的对数螺旋结构增生，从不会改变，就像地球固定轨道围绕太阳旋转一样。

人的头发是从头发主囊中斜着生长出来的，它循着一定的方向形成旋涡状，这就是发旋，且有右旋和左旋之别。实际上，发旋是长在体表的毛旋，能使毛发顺着一定的方向生长。在野生兽类动物中，发旋（毛旋）具有保护自身和适应环境的作用。它可以使雨水顺着一定的方向消掉，就如披上了一层蓑衣，它们排列紧密，可避免有害昆虫的叮咬。此外，还有良好的保温作用。人类头发的这些作用虽然已经退化到微不足道的地步，其形式却保留了下来。

在自然界中，还有一些微观的生命螺旋需借助于电子显微镜方能看到。像我们平时吃的糖，无论它是用甘蔗汁制成的，还是用甜菜汁做的，它们的分子几何形状都是右旋的。近年来，人们合成了左旋糖，说也奇怪，这种糖只有甜味，却不产生热量。这是什么原因呢？科学家为我们揭开了这一秘密。原来，我们身体里的代谢酶只接受存在于自然界的右旋糖。

在人体内，一切氨基酸分子均是左旋，而淀粉分子则是右旋。传递生物遗传信息的脱氧核糖核酸（DNA），它巨大的分子有着盘梯式的双螺旋形状，这种螺旋从底部到顶端，一路都呈右旋。获得诺贝尔医学生理学奖的沃森，曾绘制出脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋结构的分子模型，成为20世纪以来生物科学最伟大的发现之一。

难道螺旋线同生物的生长有什么内在的联系吗？为什么自然界中有这么多螺旋状的物体？它们为什么不能是其它形状？

科学家们尚无法解释，他们正从不同角度对自然界中的生命螺旋进行探索。