“科学家们刚刚发现了一种新形状”是一个很棒的标题——但也引出了很多问题。其中最主要的问题是：什么是新形状？形状怎么会是新的？肯定所有的形状都存在，至少在理论上是这样，而我们只是来描述它们。而且既然谈到了这个，形状到底是什么？
这篇 引发所有这些问题论文 本周发表在《自然-通讯》上，确实报道了一种称为“盾形”（scutoid）的新形状，它存在于构成人类皮肤的上皮细胞中。它看起来有点像一个被削掉一个角的圆柱体。它似乎也与生物膜和细胞功能有关，但我被“新形状”这个概念搞得晕头转向，甚至无法开始理解其医学上的意义。
谷歌也没有答案。“新形状是怎么来的？”没有结果。“什么是新形状？”什么都没有。“形状怎么会是新的？”每一次搜索都只出现了更多的标题，但没有一篇报道能解开这个谜团。对我来说这完全说不通。形状不是被发现的——它们就是存在的，对吧？对吧？？
我感到迷茫、沮丧，并对可能找到的答案（除了维基百科上关于“形状”的可怜定义之外）感到绝望，于是我开始给数学家们发邮件。谢天谢地，他们有些答案。
“‘是否存在新形状？’这个问题，正如你所意识到的，取决于‘新’和‘形状’的含义，”圣母大学数学教授 Matthew Gursky 说道。他接着说，就《自然-通讯》论文而言，作者们将形状定义为任何占据三维空间的物体，例如蛋糕或岩石（这些是他的例子，不是我的）。Gursky 说数学家们可能不一定这样使用“形状”这个词，但这并不重要——重要的是论文是如何定义的。论文关注的是盾形如何与上皮细胞等生物体相关。
那么，这种形状真的算是新的吗？“这取决于你的意思，”他说。“如果你说的‘新’是指它以前不存在（就像新款汽车），那么答案当然是‘不’。他们说的‘新’是指一种以前从未被数学描述和研究过的形状。”当然，也有可能其他人已经在其他学科中描述和研究过盾形。Gursky 指出，在一个领域中是新的东西，在另一个领域可能早已为人所知。“描述肥皂泡形状的方程，同样也描述黑洞的形状，例如。”
对我来说，如果某样东西你只是碰巧第一个描述它，就说它是“新的”，这没有意义。我意识到，根据这个论点，不存在新的物种（除非它们进化成独特的、以前不存在的物种）——只有新发现的物种。对此，我的回答是：是的。我认为发现一只你以前不知道的青蛙，并不能让它变得新——它只是对你来说是新的。
所以我问了论文的作者，形状怎么可能算作新的。肯定世界上已经有无数的形状了，而我们只是来描述它们。
“确实存在无限的形态，”该研究的作者之一 Javier Buceta 说道。他表示，我们通过实际用途发现了一些形状，例如通过轮子发现了圆形。“我们的研究与此有些关联，因为盾形是与一个关于细胞如何堆积在一起形成组织和器官的基本问题相关联而发现的，而直到现在没有人考虑过它，因为没有这个必要。”
同样，他说，数字 3.14159…（依此类推）一直存在，但到了某个时候，有人称它为 π，因为给它一个名字并描述它的特征变得有用。盾形，就像 π 一样，现在具有科学意义，所以有人需要来描述它们的特征并为它们命名。
然而，所有这些描述和命名只有在涉及更宏大的问题时才重要。“抽象地说，关于这些特定的形状可能没什么可说的，”UCLA 数学教授 Burt Totaro 说道，“但作者确实有他们的观点要论证。”他指出，在上皮细胞等生物学环境中，“仅仅把细胞看作具有简单的几何形状，如棱柱或棱台（圆锥的切片），是不够的。细胞的内外表面通常在不同方向上受到挤压，因此更复杂的形状不可避免地产生。”因此，如果你对模拟生物膜如何工作感兴趣，你就需要找到一种数学方法来描述这种“新”的“形状”，并且给它命名也很方便。
所以，是的，正如 Buceta 自己证实的那样，盾形显然已经存在了。从这个意义上说，它不是“新的”。而且，它甚至可能不是某些数学家所说的“形状”。但是，为了讨论一个突然变得具有生物学意义的三维物体的数学描述，我们可以称之为一种新形状。欢迎来到这个世界，小家伙。
