生长细菌落子几何与动力学形态

我们研究了非平衡细菌落子生长，采用几何-第一、时间分辨分析形态。从时间序列显微镜数据中，我们追踪面积、周长以及边界敏感形状描述子在整个生长历史中的耦合演化。我们发现，非平衡生长可表现出持续的紧凑面积-周长比例扩展，指数为 $\alpha \approx 2$，这与由单一有效几何长度尺度支配的生长相符，同时也存在在进行中的生长期间该比例扩展的局部破裂。这些破裂与边界的暂时性重组 coincide while bulk area growth remains sustained。我们的结果表明，视觉上不同的形态可在相同的几何生长 regime 中出现，偏离单尺度行为的现象反映的是固有的动力学重构，而非生长停止。更广泛地说，本工作确立了时间分辨几何作为识别非平衡生长是否偏离单尺度几何约束的粗粒化框架。