我們每天都能看到的科學未解之謎，不過你可能沒注意過！

螺旋之謎

自然界有很多不解之謎，你我都能列舉出一大堆。不過你是否注意過，我們身邊就存在著一個最常見而又讓人困惑的謎一一螺旋。

螺旋結構是自然界最普遍的一種形狀，小到肉眼看不見的DNA

，大到直徑上百公里的龍捲風，

都是這種構造。為何大自然對這種結構如此偏愛呢？

DNA:最著名的螺旋結構

1953年4月，科學家克里克和沃森在英國《自然》公布了他們的最新研究成果——DNA模型。這個模型呈雙螺旋結構，也就是人體每個細胞內部複雜的遺傳分子，這些分子中的代碼包含了建造、控制、維持生命機體所需的一切信息。

說得具體一點，DNA分子是一種螺旋狀的階梯結構——階梯的「欄杆」由碳水化合物和磷酸鹽構成；台階則由腺嘌呤、胸腺嘧啶、烏嘌呤、胞嘧啶（簡稱A、T、G、C）四種基本的化合物結對而成，而且A永遠與T相配，G永遠與C相配。

科學家已經發現，這種搭配方式能夠使DNA修-正關鍵遺傳信息中的缺陷：如果附著在DNA-條單鏈上的四種化合物之一有缺損，檢查另一條單鏈上與之配對的化合物，就可以將缺損化合物識別出來。於是，細胞會複製出一個新的化合物，從而減少了畸形的發生。

可以這麼說，DNA中包含著人類進化的密碼，可是為啥呈雙結構呢？而且這種結構看起來是如此完美。科學家至今仍然苦苦研究，希望找到一個合理的答案。

神奇：動植物身上的螺旋

在動植物身上，都能發現奇特的螺旋現象。拿動物來說吧，蝸牛

、海螺的殼都是典型的螺旋結構。許多植物的螺旋結構更為複雜，松果

和菠蘿的莖、

皮都顯示了奇特的螺旋規則，在數學上極為精確。

香蕉的種子則按螺旋形排列，一些呈順時針，一些呈逆時針。植物學家發現，這兩種螺旋結構只會以某些「神奇」的組合同時出現。比如，21個順時針，34個逆時針；或34個順時針、55個逆時針。有趣的是，這些數字屬於一個特定的數字列一一斐波納契數列，即1、2、3、5、8、13. 21、34……每個數都是前面兩個數之和。

植物怎麼能「知道」這個深奧的序列呢？目前還沒有一個正確的解釋。

讓人不解的是，許多爬藤植物竟然是按螺旋狀向上攀爬生長的。

這些植物是怎樣喜歡上這種幾何曲線的呢？對於爬攀植物來說，億萬年的進化使其呈螺旋形生長：它們在抓住其他結構的同時儘可能使自己多接觸陽光。對於菊石來說，它們的外層生長得十分緩慢，這使它們在盤曲的同時，穩步增大中心與邊緣的距離。

給力：阿基米德螺旋泵

大約在2 300年以前，古希臘著名數學家阿基米德就發現了螺旋的能量和魔力，他認為，螺旋不僅能夠幫助解決一些數學難題，而且具有實用性。

有次阿基米德和同學外出，看見農民們正吃力地拎著水桶，從河邊爬上高處的田地進行灌溉，不禁深深地產生了同情：「這樣拎水的效率太低了，澆一塊田不知要拎多少桶！」同學不以為然地說：「祖祖輩輩，人們都是這樣做的，你有什麼好辦法呢？」

回去後，阿基米德的眼前總是閃現出農民拎水時的樣子，「可不可以讓水往高處流呢？」阿基米德開始思考這一問題。漸漸地，他的腦海中產生了一個設想：「做一個大螺旋，把它放在一個圓筒里，這樣螺旋轉起來後，水不就可以沿著螺旋溝被帶到高處了嗎？」阿基米德畫出了一張草圖，然後讓木匠師傅根據草圖做出了一個用於帶水的「怪玩意兒」。阿基米德將這個東西搬到河邊，把它的一頭放進河水裡，然後輕輕地搖動手柄，「咕嚕嚕」一陣響聲後，河水從怪東西的頂端不斷地噴湧出來，水果然從低處往高處流了。

前來圍觀的農民都被這神奇的東西迷住了，紛紛讚歎阿基米德的聰明才智。不久，這種螺旋水泵在尼羅河流域得到廣泛應用，人們把它稱為阿基米德螺旋泵。直到現在，一些工廠仍然使用這種泵來運送流質和粒狀物體。

除了水泵之外，螺旋在今天有了更多的用途，包括鑽頭、螺栓、彈簧、螺絲釘等，甚至在家中隨處可見的瓶口和瓶蓋子。你只要留心—下，就會發現許多工具和材料都運用了螺旋原理。

壯觀：科里奧利效應

地球上最壯觀的螺旋，當然要算颶風了，可這也是最讓人討厭的螺旋。颶風的螺旋形狀可以蔓延數百公里，再加上200多公里的時速，最大毀滅力相當於10萬顆原子彈。

颶風為啥如此可怕？科學家發現，颶風的一部分能量來自太陽，後者加劇了熱帶地區的蒸發作用，使大量熱能進入大氣層。但是，颶風的螺旋形狀卻來自科里奧利效應：地球的自轉力，往往使所有物體朝同一個方向運動。在熱帶地區，距赤道越遠，科里奧利效應越強。這種效應把新形成的颶風變為烏雲、狂風和暴雨組成的濃密螺旋。

在較為溫和的天氣現象中，同樣可以看到科里奧利現象形成的螺旋力。這種力使赤道以北的低壓系統逆時針自轉，南半球的情況則正好相反。人們通常都認為，就連抽水馬桶的漩渦也是相似原因形成的。

對於飛行員來說，考慮到科里奧利效應很有必要：如果一架客機按直線從歐洲飛往美洲，可能降落在距離目的地以北二三千公里之外的地方，也就是說，飛機差不多要落在北極圈內了。為了避免出現這種狀況，飛行員在駕駛飛機時，要按照能夠補償地球自轉效應的螺旋形路線前進。

一級方程賽車手們也懂得利用螺旋形的好處。

在激烈的賽場上，選手們按照弧形路線前進，因為弧線使他們能夠在盡量少減速的情況下通過彎道。這樣，他們就能夠加大進入和駛出的速度，提高比賽成績。

迷惑：看不懂的螺旋

雖然科學家做了大量的研究工作，但是螺旋結構仍然蘊藏著許多秘密。擺在我們眼前的例子就是：我們手指和腳趾上那些熟悉的螺旋形紋路是怎樣形成的？與單一形式的DNA「指紋」不同，真正的指紋千差萬別，就算是同卯雙胞胎也彼此不同。然而，是什麼決定了指紋的形狀？這一形狀能夠預測嗎?

從宇宙的範圍看，天文學家們希望弄清楚為什麼80%的星系都是螺旋形。顯然，無所不在的引力起到了關鍵的作用，但到底它是怎樣把燦爛的星系雕刻成美妙螺旋的呢？這仍舊是個謎。

螺旋，你很美，可是你也很難懂。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！