與單一形式的DNA“指紋”不同，真正的指紋千差萬別，就算是同卵雙胞胎也彼此不同。然而，是什么決定了指紋的形狀?這一形狀能夠預測嗎?一種看法認為，這些螺旋形是創造我們皮膚的生物化合物在集中時產生的凹凸。科學家自50年代就已經知道，某些化合物在結合時會形成復雜的形式，而不是光滑、統一的結構。也許，指紋就是一個例子。

幾百年以來，數學家們已經識別出多種不同的螺旋，其中有些名字非常古怪。然而，最令人不解的是：螺旋形在自然界中反復出現。自然界為什么能夠存在如此精確有序的結構?比如，為什么向日葵的種子按照嚴格的數學規律排成螺旋形?菊石(一種古生物化石——本報注)是怎樣“知曉”阿基米德螺旋并這樣把自己卷起來的?颶風為什么能成為一個直徑達數百英里的巨大螺旋?

最令人不解的是：螺旋形在自然界中反復出現。自然界為什么能夠存在如此精確有序的結構?

【宇宙的螺旋】

在較為溫和的天氣現象中可以看到促使螺旋形成的力，這種力使赤道以北的低壓系統逆時針自轉，南半球的情況則正好相反。人們通常都認為，就連抽水馬桶的漩渦也是相似原因形成的。

對于航空公司來說，事先考慮到科里奧利效應當然很有必要：一架試圖按直線從歐洲飛往美洲的大型噴氣式客機最終很可能會令人難堪地降落在目的地以北2000英里的地區。避免飛機在北極圈著陸的唯一辦法就是按照能夠補償地球自轉效應的螺旋形路線前進。

一級方程式賽車手們也懂得利用螺旋形的好處。對行車路線的研究表明，像杰基.斯圖爾特這樣的世界級選手都按照弧形路線前進，因為弧線使他們能夠在盡量少減速的情況下通過轉彎處。這樣，他們就能夠加大進入和駛出的速度。

然而，從解開螺旋之謎中受益最大的還是科學家。16世紀的天文學家尼古拉斯．哥白尼向世人表明，最能解釋火星、木星和土星有時出現“翻筋斗”式螺旋(這種現象稱作逆行運動)的是地球圍繞太陽運動，而不是相反。

地球上最壯觀的螺旋也是最不受人歡迎的螺旋：颶風。颶風典型的螺旋形狀可以蔓延數百英里，再加上140英里的時速：其毀滅力相當于10萬顆原子彈。這可怕的力量一部分來自太陽的熱，后者加劇了熱帶地區的蒸發作用，使大量熱能進入大氣層。但是，颶風的螺旋形狀卻來自科里奧利效應：地球的自轉力往往使所有物體朝同一個方向運動。在熱帶，距赤道越遠，科里奧利效應越強；這種效應把新形成的颶風變為烏云、狂風和暴雨組成的濃密螺旋。

維多利亞時代的天文學家發現，水星的整個軌道都圍繞太陽運動，每300萬年就形成一個巨大的螺旋：愛因斯坦利用這一發現向世人表明，牛頓的萬有引力定律包含著一些小小的錯誤，只有他的相對論才能修正這些錯誤。

從宇宙的范圍看，天文學家們希望弄清為什么80％的星系都是螺旋形。顯然，無所不在的引力起到了關鍵的作用，但到底它是怎樣把燦爛的星系雕刻成美妙螺旋的呢?這仍舊是個謎。

【植物的螺旋】

許多植物屬于另一些更為復雜的螺旋結構。它們（從松果到菠蘿）的莖、皮和子實都顯示了奇特的螺旋規則，這些規則在數學上極為精確。例如，向日葵的種子都按螺旋形排列，一些呈順時針，一些呈逆時針。

植物學家發現，在自然界中，這兩種螺旋結構只會以某些“神奇”的組合同時出現。比如，21個順時針，34個逆時針，或34個順時針、55個逆時針。有趣的是，這些數字屬于一個特定的數字列：斐波納契數列，即1，2，3，5，8，13，21，34等，每個數都是前面兩數之和。

而螺旋線可以在你的花園里找到，比如一些爬藤植物。但是，這些生物是怎樣喜歡上數學的呢?對于爬藤植物來說，億萬年的進化使它們呈螺旋形生長：它們在抓住其他結構的同時盡可能使自己多接觸陽光。對于菊石來說，它們的外層生長得十分緩慢，這使它們在盤曲的同時穩步增大中心與邊緣的距離。

植物怎么能“知道”這個深奧的序列呢?科學家為此苦苦思索了幾個世紀。迄今為止最好的解釋是1992年由兩位法國數學家伊夫·庫代和斯特凡尼·杜阿迪提出來的。他們證明，斐波納契數列使花朵頂端的種子數最多�！�

【動物身上的螺旋】

這些螺旋也是自然界中最普通的螺旋。例如，6500萬年以前和恐龍一起滅絕的海洋生物菊石就是屬于阿基米德螺旋。另一種螺旋稱作對數螺線。菊石的現代親戚、生長迅速的鸚鵡螺，其外形就是一種巨大的對數螺線。

【生命的螺旋】

將近半個世紀以前，探索生命之謎的科學家發現了所有螺旋中最著名的一個：DNA的雙螺旋結構，也就是人體每個細胞內部的復雜的遺傳分子；這些分子中的代碼包含了建造、控制、維持生命機體所需的一切信息。

X光技術顯示，DNA分子是一種呈螺旋狀的階梯結構，階梯的“欄桿”由碳水化合物和磷酸鹽構成，“臺階”則由腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶（簡稱A、T、C、G）四種基本的化學物質結對而成。每個臺階都由同樣的化合物組合而成：A永遠與T相配，C則永遠與G相配。

科學家已經發現，這種搭配方式能夠使DNA修正關鍵遺傳信息中的缺陷：如果附著在DNA一條單鏈上的四種化合物之一有缺損，檢查另一條單鏈上與之配對的化合物就可以將缺損化合物識別出來；于是，細胞復制出一個新的拷貝。從而減少了畸形的發生。

【阿基米德螺旋】

大約在2300年以前，古希臘時代最偉大的數學家阿基米德第一個發現了螺旋的能量和魔力。他在古代最出色的數學著作之一中解釋了這種結構的特性，他的名字因此與兩種螺旋永遠連在了一起。

阿基米德表明，他的第一種螺旋能夠用來解決一些長期存在的數學難題，但另一種螺旋卻有更多的實用性。這種稱作阿基米德螺旋泵的東西是一種圍繞一支圓筒向上的結構。這種在技術上稱作螺旋線的形狀構成了著名的阿基米德升水泵 （一種內裝螺旋“線”的圓筒形汲水裝置）的核心。這種水泵今天已得到廣泛使用，而螺旋線則有了其他許多實際用途，包括鉆頭、螺栓和螺絲釘等。

這里只是將自然界的螺旋現象提出來并顯示給大家，其中有些問題的有了初步的答案，還有一些沒有研究清楚。一些最偉大的科學家都對解開螺旋的存在之謎興趣十足，這項工作為地理學和遺傳學等各個領域的突破開辟了道路。

如果歷史能夠作為參照，那么，這些螺旋之謎背后的真相為人類帶來的真知灼見將遠遠超出我們的想象。