新研究揭示玫瑰花瓣獨特捲曲形態背後的幾何奧秘

  新華社耶路撒冷5月7日電（記者王卓倫 馮國芮）耶路撒冷希伯來大學研究人員近日在新一期美國《科學》雜誌上報告説，他們進行的一項新研究揭示了玫瑰花瓣邊緣捲曲的幾何成因——“MCP不相容性”原理。這也是科學界首次在自然系統中發現這一幾何原理的適用案例。

  根據耶路撒冷希伯來大學發布的新聞公報，長期以來科學界普遍認為，植物葉片和花瓣等自然薄膜在生長過程中呈現捲曲形狀，主要源自“高斯不相容性”這一幾何應力機制。然而，研究團隊在對玫瑰花瓣的研究中發現，玫瑰花瓣捲曲並不符合這一傳統解釋。

  研究人員通過數學建模、實驗驗證和計算機模擬等手段，證實了“MCP不相容性”原理在玫瑰花瓣形態生成中的關鍵作用。正是這種幾何應力的積聚，使得玫瑰花瓣邊緣形成典型的尖銳錐狀“尖點”。而這些“尖點”反過來又影響了花瓣的進一步生長方向。

  這一發現揭示了玫瑰花瓣形狀的幾何奧秘，這是首次在自然系統中發現“MCP不相容性”原理塑造生命形態的案例。研究人員説，從玫瑰花瓣的捲曲中可以看到自然界如何利用應力和幾何形變，引導結構的自動成型，這不僅有助於理解植物形態的形成機制，也為柔性電子、軟體機器人和倣生材料等前沿技術提供了借鑒。