在淋浴时都可以观察到这种现象：小水滴汇聚成越来越大的水滴|新的数学模型：危险细菌如何形成致病的菌落在淋浴时都可以观察到这种现

在淋浴时都可以观察到这种现象：小水滴汇聚成越来越大的水滴，然后顺着墙壁流下。科学家称这种现象为聚结或合并（coalescence），这种现象为理解微小的细菌如何形成肉眼可见的宏观菌落提供了关键。

文章图片
当细菌征服一个新的领域时，其首要任务之一就是将合并在一起并形成菌落。这些菌落群体比单身个体能更好地免受外界、抗生素和其他影响，因此对人类和其他生物体而言更具有危险性。
譬如淋球菌（淋病奈瑟氏球菌），它在数小时内在人（黏液）皮肤上形成球形细胞簇，由数千种单细胞生物组成。这些结构是实际的病原体，是世界上第二常见的性传播疾病淋病的病因。如图所示性传播疾病淋病的病原体细菌淋病奈瑟菌在数小时内形成大菌落，由数千个细胞组成。

文章图片
像许多其他细菌一样，淋病奈瑟氏球菌具有长的、可移动的、线状的延伸。它们使用这些菌毛紧贴表面并四处移动。还彼此相互作用并主动连接在一起以形成菌落。在显微镜下可以看到，这样的过程类似于水滴的聚结。
科学家现在成功地通过数学描述了淋病奈瑟菌的这种行为。马克斯-普朗克研究所（MaxPlanckInstitute ， MPI）的科学家成功地开发了一个统计模型来描述这种现象的形成、动力学和力学，以描述危险细菌如何形成菌落。他们的研究结果发表在了《物理评论快报》上。

文章图片

文章图片
这些细胞液滴是粘弹性的：它们对快速变形产生弹性反应，并像黏性流体一样在更长的时间内运动。它们表现出的各自行为取决于交织的菌毛网络是否有足够的时间重新排列自身。研究人员的模型显示了这些线状投影在菌落形成中的核心作用，以及它们如何确定其宏观特性。

文章图片
【在淋浴时都可以观察到这种现象：小水滴汇聚成越来越大的水滴|新的数学模型：危险细菌如何形成致病的菌落】这些发现可以被用于描述致密细胞装配体（例如实体瘤或组织）的力学和动力学。因此，该理论可以帮助医生确定潜在靶标，以减缓甚至阻止含有新活性物质的细菌菌落或肿瘤的形成。