螺旋——数学与遗传学

螺旋是一种迷人的数学对象，它触及我们生活的许多领域，诸如遗传的结构，扩张的模型，运动的姿态，等等．可能是自然存在的，也可能是人造的．

要了解螺旋，重要的是要看它的构造．让一组全等的矩形形状的砖，依纵长的方向连接，则会形成一个细长的矩形砖柱．如果对一组有一个面倾斜的矩形砖施行同样的过程，结果砖柱会弯曲并绕成一个圆．但如果将每块矩形砖都在对角方向切一个面，那么砖柱将绕着它自身形成一个三维的螺旋．去氧核糖核酸 DNA——遗传染色体，就是像这样的两条三维螺旋构成．DNA 有两列磷酸盐醣分子，它将不对称的分子个体，像上面讲的修整过的矩形砖那样连接起来．

螺旋有着不同的类型．直的矩形柱和圆的柱只是螺旋的特殊情况．螺旋可能向顺时针方向扭转（右旋）或向逆时针方向扭转（左旋）．一个右旋的螺旋有如一只螺丝锥一样，而当它反映在一面镜子中时，则显示出左旋．

螺旋的不同类型的例子可见于我们这个世界的方方面面．像圆形楼梯、电缆、螺丝钉、自动调温器弹簧、螺母、绳索、冰糖藤等等，它们有的是右旋的，有的是左旋的．螺旋若是绕着圆锥旋进，则称为圆锥形螺旋．这种螺旋可见于螺丝钻、弹簧床面、以及纽约博物馆的螺线形的盘道（由 F·L·赖特设计）．

在自然界也能找到许多螺旋的形式——羚羊、公羊、角鲸和其他有角哺乳动物的角；病毒；一些蜗牛和软体动物的壳；植物的茎、梗（如豌豆等）、花、果、叶等结构．

人类的脐带也是一种三重的螺旋，它是由一根静脉管和两根动脉管盘绕着留下来的．

左旋螺旋和右旋螺旋缠绕在一起的现象并不罕见．忍冬（左旋）和常春藤（右旋）

经常配对生长在一起．在莎士比亚的不朽名著《仲夏夜之梦》里就有一个地方提到它：

蒂塔利娅皇后对波屯说：“就这样睡吧！我将把你搂在我的臂上⋯⋯就像蛇葡萄（一种普通的常春藤）和甜忍冬那样总是扭缠在一起．”

再看看其他领域里出现的螺旋．例如螺旋的通道可以在以下地方发现： 飓风、漩涡、一只松鼠上下树的路线，以及新墨西哥卡尔巴大洞穴中的墨西哥蝙蝠的飞行线路等等．

自从螺旋与 DNA 分子之间的联系被发现，在如此众多的领域里呈现出螺旋的现象也就不足为奇了．在自然界中螺旋以它们不同的形式生长着，这是受它们遗传密码控制的结果．在遗传基因的控制下，生物能不断地按它们各

自的图案，自然地生长．