PDF《倒着画出来的科研成果》

2006 年在 《美国 科学院院刊》 上撰文发表了其实验结果, 他们认为 微管的持续长度是依赖于其几何长度的. 而另一派权威专家却否认这一观点. 美国密歇根大学教授 David Sept 的小组和 荷兰阿姆斯特丹大学软物质与生物物质物理学 教授 Fred MacKintosh 的小组, 联合运用分子动 力学仿真研究了微管的持续长度, 并于

2010 年在《物理评论快报》 上撰文指出, 微管的持续长 度是独立于其几何长度的,不同长度的微管均 具有相同的持续长度. 两方僵持不下, 谁也不能说服谁. 这场争论,激发了兰州大学西部灾害与环境 力学教育部重点实验室教授王记增的好奇心. 倒着画出新天地 然而,王记增和他的团队在这项研究上并 非一帆风顺.在数次更换模型、 数次计算失败之 后, 他们走进了死胡同. 还是不对, 这个曲线图的数据不是我想要 的! 几次更改都得不到想要的数据, 王记增终 于恼了. 他双眉紧锁,语气中有明显的责备, 你再 画一遍, 倒着画! 王记增对他的学生、 后来的论 文第一作者刘小靖说. 倒着画? 刘小靖心里纳闷, 但还是照着老 师的指示做了. 没想到, 倒着画 得出的数据让他们的研 究走出了死胡同, 并对论文 《微管的奇异弯曲行 为》 起到了关键性的作用. 这篇论文在耦合结构力学与聚合物分子理 论的基础上, 分别从弯曲、 屈曲及统计热力学行 为等角度, 系统研究了细胞 骨架 中微管的力学 性质, 首次给出了刻画微管等效弯曲刚度的特征 量―― ―持续长度随几何尺寸、 材料参数及加载方 式变化的一个封闭形式解析表达式, 从而完美解 释了为什么基于不同实验技术与方法测量所得 微管持续长度相差几个数量级的难题. 科学创新需要发散性思维,没有规律可 言, 不会走完 A, 就一定是 B. 回忆起当日如何 走出困境, 王记增对 《中国科学报》 记者说. 马尾辫 反而比 板寸 更硬 在研究过程中,王记增小组还有一个意外 的收获: 发现了细胞 骨架 硬度的力学奥秘. 你说是板寸硬还是马尾辫硬? 对于该发 现,王记增形象地打了个比方. 当然是板寸 硬.因为头发越短越硬, 越长越软, 这是普遍 规律. 但他们的研究发现,形状似头发丝的蛋白 质微管有一个奇异的力学特性―― ―其具有的热 扰动刚度在

15 微米左右最硬, 1.5 微米左右最 软. 王记增介绍说,这一奇异弯曲行为可解释 细胞有丝分裂后期,由微管构成的纺锤体如何 有效地将具有细胞尺寸间距的两个中心粒连同 染色质一起撑开, 而不至于发生屈曲失稳. 细胞骨架决定着真核细胞的力学性质, 并 与其移动、 生长、 分化和繁殖等基本细胞功能有 关. 王记增告诉记者, 该研究虽然看似理论性 很强,但有助于加深对作为细胞骨架基本构成 单元的微管、微丝和中间丝等生物聚合物分子 统计力学性质与行为的认识,对从分子与细胞 层次理解生命现象乃至重大疾病的发病机理也 有着深远的影响. 论文评审人亦认为: 其揭示的蛋白质微管 力学性质的尺寸效应非常重要且意义深远, 将 引起生物物理学界的广泛兴趣. 简讯 山西出台 《循环经济促进条例》 本报讯 山西省近日出台 《山西省循环经济促进条 例》 , 成为继陕西、 甘肃之后, 全国第三个出台循环经济 条例的省份. 近年来, 山西按照 多联产、 全循环、 抓高端 的发 展思路, 全方位推进循环经济工作. 十一五 期间, 该 省单位生产总值能耗、二氧化硫排放量和化学需氧量 排放量分别下降 22.66%、 17.6%和13.9%,超额完成国 家下达的指标.截至