怎样描述一个蛋？数学家推出通用公式

卵形被称作“完美的形状”，它可能是生物漫长进化过程的结晶。

phys.org网站当地时间8月27日报道，英国肯特大学领导的研究团队取得了重要突破，他们发现了一种通用的数学公式，可描述自然界中存在的任何蛋类外壳形状。直到不久前，这项工作还无人成功完成。

卵形被称作“完美的形状”，它一直吸引着数学家、工程师和生物学家的关注。卵形的特征对于胚胎孵化、有效脱离母体以及承受载荷等均有重要意义。研究人员使用四种几何图形来分析卵形：球形、椭球形、卵球形和梨形。然而，梨形的数学公式尚未导出。为了弥补这个缺陷，研究人员引入了一项额外的函数，开发了一个数学模型来拟合一种全新的几何形状，这一形状类似球体至椭球体演化的最后阶段。

新的卵形通用数学公式是基于四个参数建立的，包括：卵长、最大宽度、垂直轴的移动以及四分之一卵长直径。研究人员指出，这个公式不仅是人类认知卵形本身的重要工具，还有助于科学家了解卵形的进化原因与方式。

有关卵形的数学描述已经在食品研究、机械工程、农业、生物科学、建筑和航空学等领域得到了应用。新公式也在以下方面大有可为，例如：（1）优化对生物体的科学描述；（2）简化、精确化对生物体物理特性的测定。对于从事禽卵孵化、加工、储存和分类技术研究的工程师而言，卵的外部特性至关重要。使用体积、表面积、曲率半径等指标描述卵的轮廓，可降低识别过程的复杂性；（3）推动未来生物学相关工程的发展。卵形在建筑中应用广泛，伦敦市政厅的屋顶就采用了卵形设计，这不仅能提高最大负荷，还能减少材料消耗。

研究负责人、肯特大学遗传学教授Darren Griffin说：“正如这个新公式证明的那样，我们必须对卵的形成等生物进化过程进行数学描述，这是进化生物学研究的基石。新公式可应用于基础学科，特别是推动食品和家禽行业的发展。”肯特大学访问学者Michael Romanov补充说：“这个数学公式强调了数学和生物学之间的某种哲学和谐关系。由此出发，我们甚至能进一步理解宇宙。”

编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《纽约科学院年报》

期刊编号：0077-8923

原文链接：https://phys.org/news/2021-08-reveals-ancient-universal-equation-egg.html

中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。