螺旋结构是自然界普遍的一种形状,DNA以及许多其它在生物细胞中发现的微型结构都采用了这种构造。然而,螺旋刀,为何大自然对这种结构如此偏爱呢?宾夕法尼亚州的物理学家认为,螺旋刀压刨,他们找到了这一问题的数学答案。他们的研究成果发表在近期的《科学》杂志上。
'为何螺旋结构是现在这个样子?过去的回答是--由分子之间的引力决定的。但这只能回答螺旋结构是如何形成的,而不能回答为什么它们是那种形状。'宾州大学的天文和物理学系兰德尔·卡缅指出,对数螺旋'从本质上来看,螺旋结构是在一个拥挤的空间,例如一个细胞里,木工螺旋刀,聚成一个非常长的分子的较佳方式,譬如DNA。'
在细胞的稠密环境中,螺旋刀切削,长分子链经常采用规则的螺旋状构造。这不仅让信息能够紧密地结合其中,而且能够形成一个表面,允许其它微粒在一定的间隔处与它相结合。例如,DNA的双螺旋结构允许进行DNA转录和修复。
' 看来,分子中的螺旋结构是自然界能够使用手中材料的一个例子。DNA由于受到细胞内的空间局限而采用双螺旋结构,就像是由于公寓空间局限而采用螺旋梯的设计一样。'卡缅指出。螺旋在机器和结构中得到广泛的应用,机床的丝杠用螺旋来传动,机器和结构上的各种螺钉和螺栓则用螺旋来锁紧。此外,螺旋送料机、螺旋推进器等也是螺旋在其他方面的应用。