招收博士/硕士研究生 (PhD/MPhil)

探索生物形貌的力学原理
Physical Principles of Morphogenesis

我们融合数学建模与力学分析,揭示生物生长与形态演化的规律,并以此启发工程仿生设计。欢迎加入陈小宜博士课题组,共同解码生命构建的几何逻辑与力学机制。

研究集锦

Research Highlights

Amanita muscaria
Biology

Amanita muscaria 生长

观察蘑菇菌盖向外扩张、变平并最终向上卷曲的形态变化。

Ref 1
Simulation
Model

生长弹性模型解析

通过解析解重现形态演化,揭示其维持稳定性的物理机制。

Ref 1
Mycena chlorophos
Biology

发光真菌形态

展示 Mycena chlorophos 这种发光真菌独特的中央凹陷结构。

Ref 1
Simulation
Model

几何形态演化模拟

模拟中央凹陷的形成,验证最大化孢子释放体积的物理原理。

Ref 1
Bitter Gourd
Bitter Gourd

苦瓜的周期性尖点

引入初始几何缺陷和无应力生长模型,复现苦瓜表面的凸凹尖点。

Ref 2
Brain Organoid
Brain Organoid

大脑类器官折叠

模拟大脑类器官发育中的同相位尖点,揭示几何与生长张量的作用。

Ref 2
Morning Glory
Morning Glory

牵牛花喇叭状形态

展示从圆柱体生长为喇叭状结构的数学模拟,并与真实形态对比。

Ref 2
Cup Fungi
Fungal

杯状真菌演化

模拟类似 Cookeina 属真菌的深杯状结构形成过程。

Ref 2

相关发表论文 (Selected Publications)

[1]

Chen, X.*, Ciarletta, P., & Dai, H.-H. (2021). Physical principles of morphogenesis in mushrooms. Physical Review E, 103, 022412.

[2]

Chen, X.*, Shen, Y., Li, Z., Gu, D., & Wang, J. (2022). Generating complex fold patterns through stress-free deformation induced by growth. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 159, 104702.

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