冲绳科学技术研究所 冠状病毒颗粒的传统图像包括一个大球体，许多小球体均匀分布在其表面
然而，科学家发现这远非准确
学分:流体物理学
新冠肺炎不需要介绍
去年，这种由新型冠状病毒病毒引起的疾病蔓延到了全球每个大洲
截至2021年3月底，记录在案的病例估计为1.28亿例，其中近300万例死亡病例
随着科学家们竞相开发疫苗，政治家们协调疫苗的分发，关于是什么使这种病毒如此成功的基础研究也正在进行
冲绳科学技术研究所研究生院(OIST)数学、力学和材料组博士后研究员，博士
维卡什·肖拉西亚和埃利奥特·弗里德教授一直在使用能量最小化技术来观察生物粒子上的带电蛋白质
以前他们研究胆固醇分子，但当大流行爆发时，他们意识到他们开发的方法可以应用于新病毒
他们与加拿大皇后大学的研究人员莫娜·坎索和杰弗里·贾科姆教授合作，仔细观察了新型冠状病毒，并观察了病毒“尖峰”的形状(官方称之为“尖峰”)是如何帮助它成功地大量传播的
他们的研究最近发表在《流体物理学》上
“当人们设想一个单一的冠状病毒粒子时，通常会想到一个表面分布着许多尖刺或更小球体的球体，”博士说
Chaurasia
“这是病毒最初的建模方式
但是这个模型只是一个粗略的草图，在过去的一年里，我们对病毒的样子有了更多的了解
" 相反，博士
肖拉西亚指出，冠状病毒粒子的“尖刺”实际上是由三个小球体堆叠而成的三角形
这是一个重要的考虑因素，因为病毒颗粒的形状会影响其分散能力
为了理解这一点，想象一个球在空间中运动
球会沿着一条曲线运动，但是，当它这样做的时候，它也会旋转
球旋转的速度叫做它的旋转扩散率
一个新型冠状病毒粒子以类似于这个球的方式运动，尽管它悬浮在液体中(特别是微小的唾液滴)
粒子的旋转扩散率会影响其与物体(如人体组织或细胞)对齐和附着的程度，这是其快速成功地在人与人之间传播的关键
更高的旋转扩散率意味着粒子在沿着轨迹运动时会抖动，因此可能难以附着到物体上或有效地从物体上反弹回来，从而继续在空气中运动
而较低的旋转扩散率具有相反的效果
冠状病毒颗粒的更精确图像具有三角形尖峰
OIST和皇后大学的科学家发现，这可能有助于冠状病毒在人与人之间成功传播
学分:流体物理学 另一个需要考虑的是每一个尖峰的电荷
研究人员假设每个人的电荷相等
相同的电荷总是相互排斥，所以如果一个粒子上只有两个尖峰，并且它们具有相等的电荷，它们将位于任一极(尽可能远离对方)
随着更多电荷相等的尖峰的加入，它们会在球体表面均匀分布
这为研究人员提供了一种几何排列，他们可以根据这种排列来计算旋转扩散率
此前，研究人员观察了一种带有74个尖峰的病毒粒子
在这项新的研究中，他们使用了相同的粒子，但是把单珠钉换成了三珠三角形
当他们这样做时，发现粒子的旋转扩散率降低了39%
此外，这一趋势随着更多峰值的增加而持续
这是一个重要的发现——具有较低的旋转扩散率意味着病毒粒子可以更好地排列并附着在物体和人身上
因此，这项研究表明，三角形长钉有助于新型冠状病毒的成功
“我们知道它比这更复杂，”博士解释说
Chaurasia
“尖峰可能不会被均匀充电
或者他们可能是灵活的，能够扭曲自己
此外，粒子的“体”可能不是球体
所以，我们计划在这方面做更多的研究
" 这项研究的另一个有趣的特征是它与一个多世纪前物理学家J
J
汤姆森，他探索了一组电荷如何在球体上分布
埃利奥特·弗里德教授说:“我发现一个100多年前考虑的问题与我们今天的处境如此相关，这很有意思。”
“虽然这个问题最初主要是从好奇心和智力兴趣的角度提出的，但它以意想不到的方式得到了应用
这说明了为什么我们不能忽视基础研究的重要性
"
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