林志忆生物物理学报关于生物波研究中显微镜下的湍流报道-始祖生物波医学研究院
林志忆
徐启旺教授在生物物理学报中发表「显微镜下的湍流」的文章，该篇文章也在Journal of Biological Physics 杂志发表。
湍流（turbulence）是自然界一种特殊的运动形式，是无定态、高度耗散的流动过程，从大尺度到小尺度均存在涡旋。整体上看，是由相互作用的子系统构成，在所有尺度下均显得随机、杂乱，再加上规模宏大，对其深刻认识有一定难度，以至于成为自然科学中的难题之一。
以奇异变形杆菌(Proteus mirabilis, PM)为研究对象，进行生物波实验研究中，发现该细菌可产生一种特殊的细菌生长状态——潜生体（cryptic growth cell, CGC）。与繁殖体相比，CGC具有独特的生物学性状：呈纤细状形态，运动活泼，核物质数量增多，在原位无明显增殖发生，但具有潜在增殖能力。在CGC形成过程中吸收水份形成悬液，并产生整体混乱而局部有序的流动形式，我们称其为显微镜下的湍流。CGCs在液体中能够自由弯曲、摆动，多个CGCs倾向并排排列，同步运动，表现出协同特征，类似于物理学中描述的耦合振荡运动形式。我们称多个CGCs协同运动现象为CGCs的耦合振荡运动。显微镜下观察到显微培养过程中随着由繁殖体转变而来的CGC数量增多，密度达到一定程度时，多个耦合振荡单位之间相互碰撞导致悬液形成高速流动，无方向性，显示悬液流动形成的轨迹花样，这种花样随时可发生变化，耦合振荡单位大小不同，小的仅含2-3个CGCs，冲击力小；大的含几十个CGCs，所产生的力量也很大。
借助显微镜观察明显可见较大的耦合振荡单位起主导作用，带动较小的耦合振荡单位出现具有序性特征的流动。某一区域内往往同时有2个以上较大的耦合振荡单位存在，以不同的方向流动，交汇在一起时，交汇处纤细状CGC盘旋形成小体，其中心呈S型，周围呈环状围绕中心，自旋运动过程中不断调整中心S型，以适应悬液流体的“浪潮”冲击，情形颇似中国古代发生在洛河及其支流交汇处形成的太极图流动花样，自旋体的出现反映出整体流体运动过程中局部有序性，符合混沌特征。这与国际上目前对混沌的认识是一致的。这种微观湍流在人体内体液流动，生理作用研究是十分有用的。
显微镜下的湍流表明液体流动的复杂性，人体内各种体液也是不停的流动。俄罗斯研究人员也发现，人和动物心血管中的血液并非像人们认为的那样直向流动，而是呈螺旋状流动。
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