“快闪”的细菌，会给我们带来哪些关于自组织的启示？

研究人员在一个由无数细菌组成的集合中，观察到许多细胞挤在一起，但是单个细胞随机运动。这种集体振动看起来就像细菌版“快闪”，相关研究Weak synchronization and large-scale collective oscillation in dense bacterial suspensions在线发表于本周的《自然》杂志上。了解这些细胞如何做出这种同步行为或能启发形成可用于控制活性物或集群机器人自组织的新策略。

稠密的大肠杆菌（E. coli）悬液中的集体振动现象。

Chen et al.

多细胞系统的集体振动行为在许多生物过程中都发挥着重要作用，如器官的发育、胚胎的形成和神经元网络的调控。这种行为通常源自化学或电化学信号介导的长程耦合，或者细胞与其物理环境之间的相互作用。

香港中文大学的吴艺林、法国科学研究中心的Hugues Chaté和同事在稠密的细菌悬液中观察到不同形式的集体振动。他们发现，无数的细胞可以通过自组织实现同步运动，大部分情况下呈椭圆线圈形。这种行为似乎受细胞之间的局部相互作用控制，虽然在单个细胞层面上看，细胞运动是随机的，但是在更大的尺度上观察，可发现微弱的同步运动情形。

细胞群的集体运动轨迹。

Chen et al.

导致这种微弱的同步运动产生的独特机制或许也存在于其它大型细胞群中，或许能够用来研究新的自组织可能。ⓝ

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Weak synchronization and large-scale collective oscillation in dense bacterial suspensions

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