作者:俄勒冈大学Laurel Hamers
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精子不能因其游泳能力强而获得所有荣誉
排列在输卵管内侧的细小毛发地毯给了它们额外的推动力，推动它们向上运动
现在，UO理论物理学家约翰·托纳对这些被称为纤毛的毛发如何移动体内的液体和小颗粒有了一个解释
他建立了一个数学模型，解释了纤毛是如何排列的，以使粒子向一致的方向运动
在纤毛上方流动的液体帮助毛发向同一个方向波动，并推动颗粒前进
他和他的同事在12月发表在《物理评论E》和《物理评论快报》上的两篇新论文中描述了这些方程
多年来，托勒一直在研究植绒的物理原理
他之前开发了方程，解释了数百只鸟如何同步掠过天空，或者鱼群如何一致游动
他因其工作获得了美国物理学会颁发的2020年拉斯·翁萨格奖
但是考虑纤毛的问题需要稍微不同的方法
“在生物系统中，许多重要的作用发生在固体和液体相遇的表面，”托纳说
“我意识到，这是一种与我之前所想的截然不同的群体
" 纤毛不仅驱动精子，还驱动身体内许多其他重要的运动，包括清除肺部的粘液
托纳说，从物理学的角度来看，这是一个有趣的挑战，因为头发固定在一端
当涉及移动时，对齐更容易
例如，托纳设想一大群人站在雾蒙蒙的田野里
他们能看到他们附近的人，但不是人群中的每个人
如果要求他们都用同样的方法，他们将做不到
但是要求团队都朝着同一个方向走，他们就会成功
事实证明，在纤毛上流动的液体有着重要的作用
它提供运动，帮助纤毛排列在一个方向，创造一个反馈回路，反过来推动流体在一个一致的方向
也就是说，系统稳定并自我校正
“单根头发会犯一些小错误，但总的流体会把它拖回来，”托纳说——就像被拉进了一条河的水流中
未来，托纳希望改进他的模型，以更紧密地复制在生物系统中看到的东西
他说:“我们把纤毛地毯上的液体当作无限深的液体来处理。”
但是体内的液体通常通过小通道流动
限制模型中流体的深度将改变纤毛之间的相互作用
托纳说，这如何改变整个系统的整体行为仍然是一个悬而未决的问题
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