生物系统中的相变现象及其力学研究进展

摘要： 近年来实验研究发现生物系统中存在着与金属类似的相变现象, 因此该文探讨生物力学中一个新的研究方向: 生物系统中的相变力学. 介绍3种发生在生物系统中的相变力学现象: DNA分子在拉伸作用下和噬菌体的尾鞘在噬菌体感染细菌的过程中所发生的两种相变力学现象, 另外一种我们要着重介绍的是发生在细菌运动中的细菌鞭毛细丝的多相相变. 涉及到的内容包括细菌鞭毛的组成结构以及细菌鞭毛细丝的相变在细菌运动中所起的作用、细菌鞭毛细丝的宏观和微观结构、相变机理以及相关的相变实验现象, 描述细菌鞭毛细丝从左螺旋状态到右螺旋状态相变的一维Ginzburg-Landau相变理论模型. 最后, 讨论一些在生物相变方面的心得体会