向日葵花序的秘密

wj3988 编写

向日葵是大家熟知和喜爱的观赏及经济植物。对向日葵花盘上花序籽粒的排列，以前只知道是按照一定顺序排列。但究竟是按照什么规律排序？不得而知。在2013年上海科学与艺术展的辰山植物园展台上，找到了答案。

据科学家研究，向日葵花盘上花序籽粒是按照“斐波那契螺旋线”顺序排列。这是一项伟大的自然法则。

仔细观察向日葵花盘，可以清楚看到花序籽粒是按照若干条正旋和反旋的“斐波那契螺旋线”在交叉点位置上有序排列。在这种情况下，籽粒之间的间隙最小，单位面积上容纳的籽粒最多。就是说占地最小、产籽最多、效率最高，这对向日葵植物种群的繁衍是十分有利的。

“斐波那契螺旋线”来自“斐波那契数列”。“斐波那契数列”最初由古印度学者发现，后来经过十三世纪意大利数学斐波那契研究和介绍，才在世界上传播开来。

什么是“斐波那契数列”。

斐波那契数列指的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233。。。。。。

这个数列的特征是从第三项开始，每一项都等于前两项之和。

就是：2=1+1 3=1+2 5=2+3 8=3+5 13=5+8。。。。。。

更神奇的是：斐波那契数列前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割率0.618 。就是前项除以后项的商近似黄金分割率0.618。数字越大，越接近0.618。

譬如：1÷2=0.5 2÷3=0.667 5÷8=0.625 89÷144=0.61806 144÷233=0.61803。。。。。。

“斐波那契螺旋线”是按照“斐波那契数列”绘制的螺旋线或曲线，又称“黄金螺旋”。

斐波那契螺旋线的绘制

仔细观察，在自然界及我们身边有许许多多的事物与“斐波那契螺旋线”有关联。或者说“斐波那契螺旋线”与我们的生活密不可分。譬如：

人耳朵的轮廓

海螺剖面清晰的“斐波那契螺旋线”

花朵花瓣的排列

“斐波那契螺旋线”不是人类发明的。它早在人类之前就和宇宙一起诞生共存。和“黄金分割率”一样，是大自然的伟大法则之一。或者说它是“黄金分割率”的重要组成和在大到天体宇宙小到基本粒子万事万物上的具像表现。

热带气旋（台风）云图

宇宙星系（包括太阳系）漩涡状星图

在自然界和生活中，除相对静止的事物包含“斐波那契螺旋线”外，处于运动状态的事物也遵循了“斐波那契螺旋线”法则。譬如小孩玩的打陀螺游戏（上海人叫抽“贱骨头”），仔细观察可以看到陀螺在地面的运动轨迹也是一条“斐波那契螺旋线”。另外像大海的巨浪、炮弹的抛物线等都和“斐波那契螺旋线”有关。

人类不能发明和改变自然法则，只能发现、服从和利用自然法则为人类服务。

曾几何时有一种思潮认为“与天斗其乐无穷、与地斗其乐无穷、与人斗其乐无穷”，“人定胜天”。现在看来是“其害无穷、其祸无穷”。 因为违背了自然法则，当下人类正在经受大自然的严厉惩罚和严峻挑战，而且遥遥未有穷期。

扩张/收缩、前进/倒退之交替、螺旋、波浪式发展是物质运动、生命进化、社会前进的自然法则，是不以人的意志为转移。“斐波那契数列”、 “斐波那契螺旋线”不但存在和表现在大自然的方方面面，还影响和规律着人类社会的进程及方向。经科学家研究发现利用“斐波那契螺旋法则”，还能总结分析人类社会演变的规律、预测人类社会未来的发展趋势。

按照 “斐波那契螺旋法则”计算和预测，人类社会最近一次扩展已在公元2000年结束，此时人类文明已到达了一个新的历史顶峰。此后人类社会又进入新一轮收缩时期。预测 2021年将是收缩的谷底。或者说是这一轮收缩的结束年份，以后又会进入新的发展扩张时期。至于这预测究竟是否正确，最后还需要通过时间来检验。

从向日葵的花序籽粒排列的秘密到“斐波那契数列” 、“斐波那契螺旋线”，引申出一长串话题。自然、宇宙、生物是如此的精彩纷呈，人类知识又是如此的深渊广博。学习无止境、探索无终极。编写此文及图片是想努力介绍自然界中这一神奇的自然法则和科学知识，进而自觉或不自觉地认识和运用这一法则，造福人类、造福世界。

在摄影中用“斐波那契螺旋线”构图

首先，将要拍摄图片的主体作为起点，就是斐波那契螺旋线绕得最紧的那一端。这种类型的构图通过那条无形的螺旋线条，会吸引观察者的视线，创造出一个更为对称的视觉线条和一个全面引人注目的视觉体验。

由于能力和水平有限，本文的论述和观点不一定完全正确。有纰漏之处欢迎交流、批评和指正。

2013.9.2.

注：本文图片转载引用于自互联网

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