研究人员对细胞壁进行了建模，向揭开植物细胞壁独特力学性能背后的秘密迈进了一大步。

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植物细胞壁的力学特性长期以来令人着迷：既具有足以支撑植物形态的强度，又能在不破裂的前提下延伸，对应力的非线性响应方式甚至能够主动变化以适应植物在不同阶段的生长需求。这些特性都是新型材料设计研发者们梦寐以求的。但即使是在明确发现了这些特性的80年后，科学家们仍未明晰它们的成因。最近，美国宾夕法尼亚州立大学的一项研究对细胞壁进行了建模，向揭开植物细胞壁独特力学性能背后的秘密迈进了一大步。

这项研究于5月14日发表在《科学》（Science）上，从全新的角度审视了植物细胞壁。研究者们发现，植物细胞壁强度高、延伸性好的力学性能主要归功于细胞壁内纤维素框架的运动。细胞壁内的纤维素聚集成束保证了强度，同时可以在细胞拉伸时彼此滑动，带来了延展性。这一研究帮助生物学家更好地理解了植物细胞的生长过程，并有望为具有更好的强度与延展性的高分子材料提供设计灵感。

“长久以来，对于植物细胞壁最普遍的认识是‘细胞壁是由纤维素加固的胶质，如同由钢筋加固的混凝土’”宾夕法尼亚州立大学的生物学教授、这一研究的作者DanielCosgrove说，“但我们发现细胞壁的结构并非如此。纤维素链粘连成束，纤维束形成了网络，这种结构的力学强度比杆状纤维悬浮在胶质中的结构高得多。而在细胞受到拉伸时，有效地限制细胞壁扩展的并非其他成分，正是彼此间能够发生滑动的纤维链。”

过去对植物细胞壁进行的建模研究尺度不是过大就是过小：要么从宏观入手，并未整合单个细胞的行为；要么从原子水平入手，不能

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