生命為何“偏愛”螺旋結構

透過上面的講述我們可以得知，大自然中幾乎到處都存在著螺旋。而許多在生物細胞中發現的微型結構都采用了這種螺旋構造，它是自然界最普遍的一種形狀。

那么，為什么大自然會如此偏愛這種結構呢？科學家對此給出了合理的解釋。

美國賓州大學的蘭德爾．卡緬教授指出，從本質上來說，非常長的分子聚成螺旋結構在擁擠的細胞（如一個細胞里的DNA）中，是一個比較合理的方式。在細胞稠密而擁擠的環境中，長分子鏈經常采用的是規則的螺旋狀構造。之所以這樣構造，好處主要有兩點：一是能使資訊緊密結合在里面；二是可以形成一個表面，使其他微粒與它在一定的間隔處相結合。比如：DNA的雙股螺旋結構允許進行DNA轉錄和修復。

透過一個模型卡緬教授成功解釋了這個問題：將一根可隨意變形、卻不會斷裂的管子浸入由堅硬球體組成的混合物中，管子就好比一個存在于十分擁擠的細胞空間中的一個分子。觀察表明，U形結構的形成對于短小易變形的管子來說，所需的能量最小，空間也最少；而在幾何學上，它的U形結構與螺旋結構最為相近。

卡緬由此指出，自然界能最佳的使用手中材料，分子中的螺旋結構就是一個例子。由于受到細胞內的空間局限，DNA采用了雙股螺旋結構，就像是因為公寓空間的局限而采用的螺旋梯設計一樣。這就從數學上解釋了生物大分子采取螺旋結構的原理。然而為什么生物體也以螺旋結構的形狀存在呢？原因還有待于進一步的研究。