近期出版的《美国国家科学院院刊》刊登了中国科学技术大学梁海弋教授与美国哈佛大学马哈德文教授合作研究的成果，向人们展示了百合花开放的真相。
日前恰逢梁海弋教授来京参加中科院“人才计划”候选人答辩，于是记者有幸与其有了一次近距离的谈话，以便更好地了解到，为什么一个近代力学系的教授会研究看似与本专业毫无瓜葛的事，而不是把百合花开的真相留给植物学家们去揭秘……
跨行研究
“做力学的人才会知道发生了什么事”
2007年在美国加州大学伯克利分校做博士后研究时，梁海弋就已经开始接触叶片形貌的研究，对花的开放也有所留意。2008年底，正巧看到了英国广播公司拍摄的花朵开放纪录片，于是他迈出了研究百合花开的脚步。
对于为什么偏偏只选百合花，梁海弋解释到，百合花漂亮优雅，受到广泛喜爱，同时结构简单并且容易操作。“首先我们从超市购买了香水百合花，将茎浸泡在水中，观察了解它开放的过程。随后用摄像机连续拍摄直到花朵完全开放。最后，在香水百合花蕾花瓣的边缘和中脉标记上等距点，以测量花朵从含苞到绽放过程中尺寸和形状上的细微变化。”看则简单的步骤操作起来实属不易，“我们一直在观察，不停做实验，花凋谢地很快，我们需要很多的百合花，为它们做记号、做剪裁。”
在刚开始研究时完全是一抹黑，不知道为什么百合花会这样开，到底是什么在起作用？真正的机理是什么……还没开始就遇到了这么大的困难，无从下手。梁海弋先从感性认识开始探索，做了大量的观察、实验、测量、录像，在掌握一定的规律并建立理论模型后，继续观察、实验，再测量，再拍录像。就这样不停的循环往复……
整个研究持续了将近2年，2010年下半年确认了一些结果，“实验发现，花瓣边缘比中脉的生长速率快40%以上。由此我们认为，花瓣生长速度上的差异，使边缘受到很大的膨胀力而中间区域受到拉力；花瓣在这种不均匀生长导致的内力作用下逐步向外弯曲，在花瓣边缘上逐步产生褶皱，最终完全绽放。”困难最终被战胜，谜底也终于揭开了……但是，更大的困难也随即出现了……
传统观点是“百合花瓣的中脉向外弯曲，或者花瓣内面生长快于外面的双金属片弯曲，这是百合花开放的根源。”几百年来，植物学家们一直都是这样认为的，如今一个外行人站出来试图提出不同的解释，他们一时无法接受。
梁海弋说：“传统观念看起来似乎能够理解花瓣的弯曲，但是仔细观察可以发现，百合花瓣边缘在开放的过程中逐渐呈现波浪形褶皱，而这是传统观点无法解释的。”为了说服审稿人，梁海弋必须回答他们提出的各种疑问，设计各种各样的实验去驳倒他们。经过努力，终于使挑剔的审稿人接受事实，在今年的3 月21日，这个结果公诸于世。
研以致用
“一个研究如果被发现是有用的，那它才是有用的”
1790年, 德国博物学家约翰·歌德曾在《植物的改变》一文中宣称树叶和花瓣同源。梁海弋此前的工作表明，边缘过度生长也是导致树叶呈现多种形貌的内因。树叶和百合花同样的边缘过度生长机制为约翰·歌德的预言提供了植物器官层次上的一个证据。百合花是自然界高度进化的杰作，为仿生学提供了新的设计原理。
此项研究之义不止于此——目前的动画制作大多需要提供关键帧，但是现在如果要制作一朵百合花的开放过程就不用这么麻烦了。因为只要利用梁海弋的百合花开放机理在计算机上建立物理引擎，就可以自动模拟开花过程，这不仅大大节省时间和成本，而且制作出来的花开过程既真实又自然。这么说来梁海弋对百合花开的研究就不仅是供欣赏，而且对实际生活产生了作用。
梁海弋的许多研究是出于兴趣，但他同时也希望这些工作能够起到某些作用，回答一些大家感兴趣的问题。这不仅仅是理想，这也正是他正在做的事情。
例如梁海弋目前正在研究的项目“近视眼激光手术导致的锥形角膜后遗症”。锥形角膜是指以角膜中央向前突出，呈圆锥形为特征的一种眼病，它常造成高度不规则近视散光和不同程度的视力损害。
目前研究认为锥形角膜可能是遗传性发育异常，也有人报道锥形角膜与内分泌紊乱和变态反应性疾病有关。而这种难以治愈的眼睛疾病在近视眼激光手术后发病率相对较高。目前为止还没有人能明确的告诉我们近视眼激光手术与锥形角膜后遗症的关系。梁海弋则从力学原理着手，希望在不久的将来为临床上提供角膜切割的参考依据。
学海无涯
“我觉得自己就像一只小虫子，不断努力向上爬”
1972年出生的梁海弋出生在江西靖安，在合肥从中学读到博士，2001年博士毕业后曾在香港理工大学和新加坡国立大学做博士后研究，研究纳米材料原子模型和多尺度算法。
2005年远赴美国留学，先在科罗拉多矿业学院研究碳纳米管，而后一直在哈佛大学进行多项研究，直至去年3月回国担任中国科技大学博士生导师，入选中科院“人才计划”。
这些经历足以证明梁海弋对自己经历的诠释，就像一只小虫子，不断努力向上爬，形容的很贴切。
爱因斯坦说：“事情应该越简单越好，而不只是比较简单。”
梁海弋也信奉这句名言，“很多人喜欢研究有用的东西，我却喜欢去研究日常生活中可以切实感受到的物体，而不是那些很玄、让人摸不着头脑的事物；我希望能用简单的想法去理解看起来复杂的东西。”
“我对自己感兴趣的课题都愿意去尝试。”不管是蛇的运动，细胞微管动态稳定性，近视眼激光手术导致的锥形角膜后遗症，还是树叶形貌和百合花的开放机理，以及DNA构造的纳米器件。
梁海弋的研究范围看起来可谓是五花八门，植物、动物、医学、纳米器件全都有所涉及，但是他却不觉得自己越界，因为对他而言世界万物都是由点、线、面构成的，而这些事物首先都是承载力的结构。
梁海弋说自己没有特定目标，因为这个世界充满了有趣的事情。他希望理解生活中能理解的东西，把最真实的东西展现出来，并且让别人也理解。
人物档案
梁海弋 中国科学技术大学工程科学学院近代力学系教授、博士生导师，入选中科院人才项目入选者计划，主要研究生物力学、纳米材料力学等，在《美国国家科学院院刊》《物理评论快报》等杂志发表了一系列文章。目前研究的项目包括细胞微管动态稳定性研究、近视眼激光手术导致的锥形角膜后遗症、蛇的运动、DNA纳米器件以及石墨烯等。
（文·实习生 陈菲）(科技日报)