■中大物理系生物物理研究團隊，發現全新的細菌集體振盪規律。左為助理教授吳藝林。 中大供圖香港文匯報訊（記者 高鈺）由中文大學生物物理學學者領導的國際研究小組，最近於細菌實驗中發現了一種生物學上全新集體振盪規律。與學術界一直理解的集體振盪現象截然不同，該規律並不需要由自身振動的細胞之間建立長距離聯繫而產生，有望為生物醫學研究及活性物質的跨學科研究提供嶄新方向，屬於生物物理學的突破，更獲得國際頂尖科學期刊《自然》選用發表。
該研究小組由中大博士生劉松和陳崇、物理系助理教授吳藝林、法國原子能總署薩克雷研究中心教授Hugues Chaté以及蘇州大學物理系副教授施夏清組成。中大研究團隊於細菌懸浮液中，發現當成千上萬個細菌處於高度密集狀態時，每個細菌看似雜亂無章地運動，內裡卻潛藏着高度有序的集體振盪規律。
這種現象為學術界首次在實驗中觀察到隨機運動的「弱同步」現象，展示了多細胞生物系統中嶄新的集體振盪模式。由Hugues Chaté教授及施夏清教授開發的數學模型，配合中大團隊的實驗結果顯示，有關現象可能源於細菌間的局部性相互作用，引發起名為「自發對稱性破缺（symmetry breaking）」的物理現象。
細菌在自然界或動物體內通常以生物膜（Biofilm）的形式生存，此項研究所揭示的周期性集體振盪機制，可能影響生物膜的形成過程和結構。研究團隊期望未來於其他多細胞生長過程中亦找到這獨特的振動規律，以進一步了解細胞組織生長的機制，促進生物醫學的研究，並為分子馬達、仿生材料和自驅動微納米器件等活性物質提供嶄新的跨學科研究方向。