卵细胞是地球上最大的单细胞。它们的大小通常是典型细胞大小的几倍到数百倍，使它们能够生长成整个生物体，但也使得在细胞周围运输营养物质和其他分子变得困难。科学家们早就知道，成熟的卵细胞(称为卵母细胞)会在内部产生螺旋状的液体流来输送营养物质，但这些液体流最初是如何产生的一直是个谜。

现在，由熨斗研究所的计算科学家与普林斯顿大学和西北大学的合作者领导的研究表明，这些看起来像微观龙卷风的流动是由一些细胞成分的相互作用有机产生的。

他们的研究发表在《自然物理学》上，利用理论、先进的计算机建模和果蝇卵细胞实验来揭示龙卷风的机制。研究结果正在帮助科学家更好地理解有关卵细胞发育和细胞运输的基本问题。

“我们的发现代表了这一领域的飞跃，”合著者、熨斗研究所计算生物学中心 (CCB) 主任迈克尔·雪莱 (Michael Shelley) 说。 “我们能够应用我们多年来开发的其他研究中的先进数值技术，这使我们能够比以前更好地研究这个问题。”

在典型的人类细胞中，典型的蛋白质分子通过扩散从细胞的一侧蜿蜒到另一侧只需要 10 到 15 秒;在一个小细菌细胞中，这一行程只需一秒钟即可完成。但在这里研究的果蝇卵细胞中，仅扩散就需要一整天的时间——对于细胞正常运作来说太长了。相反，这些卵细胞形成了“螺旋流”，围绕卵母细胞内部旋转，以快速分配蛋白质和营养物质，就像龙卷风可以比单独的风更快地将物质卷起和移动得更远、更快一样。