這一期的Nature有篇很簡短的報導,是關於智利聖地牙哥大學的Cerda所做的紙捲的力學研究。Cerda注意到,像上圖中的紙捲有個共通的現象:在最中心的部位,紙捲在接近末端的地方不會乖乖的緊貼在紙捲的內側,而是稍微打直(參見圖中最接近右下角,但沒有被切掉的那個紙筒)。經過計算,Cerda發現不論紙捲的大小,也不論材質,有兩個角度是固定的:紙捲末端與紙捲內側接觸的角度,以及未緊貼在紙捲內側的部位所張的角度。這裡最有趣的是,不論材質。換句話說,捲成圓筒狀的東西可以是紙做的,也可以是不銹鋼、塑膠等等。用物理學家喜歡用的字眼來說,這兩個角是普適的(universal)。Cerda說研究中用到的是十八世紀的數學,雖然當時沒有電腦,但花點工夫硬算,還是可以算出來的。因此,兩百年來,之所以沒有人研究這個問題,純粹只是因為沒有人注意到這個現象可能是普適的。
Cerda是智利本土培養出來的優秀青年物理學家,這不是他第一次受到矚目,2007年的搞笑諾貝爾獎的物理獎就是頒給他和哈佛大學的Mahadevan。雖說是「搞笑諾貝爾獎」,但這不代表得獎的研究是在惡搞。依照維基百科的說明,搞笑諾貝爾獎的頒獎對象是「乍看之下令人發笑,之後發人深省」(first make people laugh, and then make them think)的研究。Mahadevan的實驗室向來以充滿創意的研究著稱,想一窺其研究的人,可以找《學蜘蛛人趴趴走》來讀。Cerda是Mahadevan的博士後,看他列出來的著作一直都很出色,顯然不是只靠Mahadevan這樣的有名獅子闖江湖的兔子(不知道這個寓言的,請見兔子、狐狸與狼)。
Mahadevan是做軟物質的,所以這篇報導的最後一段談到這個研究在生物學上的可能應用。其實,還有一個可能的生物學應用沒被提到:包覆纏繞在神經元外圍的許旺細胞。忘了在哪裡看過一個說法:軸突因外傷等因素被截斷之後,即使軸突能夠再生,也不見得能沿著原來的許旺細胞所提供的通道,重新接起來。這會不會是因為Cerda所研究的物理現象,使得許旺細胞的末端往內縮,擋住通道呢?
5 則留言:
大多數人大概和我一樣,很早就觀察到這個現象:打從小學得帶圖畫紙到學校上美術課開始...
還沒去讀這篇文章,但在那之前,問了自己幾個問題:
如果捲紙時,是繞著一個圓柱(如廚房常用的鋁箔紙捲),最內層的紙的行為是否改變,又如何改變呢?
而許旺細胞原來纏繞的神經軸突中有細胞質,假設它是 pressurized 的系統,那麼,它的行為又如何?
...
或許作者已把上述的狀況涵蓋在討論之中。接下來,就來看看作者如何 tackle 這個主題:)
今天看"衝破原子核"的影片
另人感動的畫面覺得是
他們早在十幾年前,也是同樣的一群人,
聚在一起做著相同的事
在旁邊的陳瑩:真的是在燃燒青春阿...
me:不燃燒青春也會走阿...
(兩人沉默ing...哈哈)
對於他們而言,
這不單只是興趣了吧,變成生活了。
我說忘了在哪裡看過一個說法,這邊有個網頁就是在講相關的東西:台灣醫療網的「組織工程與中樞神經系統損傷之修復」。
整個系統很複雜,所以我寫的那些許旺細胞之類的臆測,是很典型的學物理的人會有的想法。套句Pauli說的,連錯的資格都沒有,因為太天真了。
的確,青春是在時間軸上的一段,無論如何都會經過。然而,能在這時間軸上留下的印記,卻往往是經由燃燒和萃煉的!你們可曾有過那種「被操到剝了一層皮,卻宛若新生」的感動?
我常常問年輕的你們:「十年之後的你們在做些什麼呢?」
虛長你們十來歲的我,卻不時提醒自己:或許我懊悔十年前的自己沒有好好善用時間、沒有足夠的勇氣和膽識去挑戰被安排好的路;但現在的自己,可別讓十年後的我再度後悔啊!
我不認為有天真的臆測,只有天真的認定。瘋狂的聯想或假說,不正是研究的靈感來源?但是否能設計實驗、提供足夠的證據來證實假說,才是天真不得的!
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