复杂流体中的生命：在聚合物中游泳

许多微生物在复杂流体中生存与演化。例子包括宫颈黏液中哺乳动物精子、湿土中的线虫（如 \textit{C. elegans}）以及胃壁中的细菌（如 \textit{H. pylori}）。由于（生物）聚合物和/或固体的存在，此类流体常对（剪切）应力表现出非线性响应，包括黏弹性与依赖于剪切率的黏度。这些微生物与其流体环境之间的成功相互作用对于包括人类生殖、生态系统动态以及疾病与感染传播在内的许多生物过程的功能至关重要。这种相互作用常是非线性的，并可导致许多意想不到的行为。在此，我将讨论在黏弹性与剪切变稀流体中表征、建模和理解模型微生物游泳行为方面的进展。将探讨三种主要微生物：(i) 线虫 \textit{C. elegans}，一种波动式游泳者；(ii) 绿藻 \textit{C. reinhardtii}，一种拉式游泳者；(iii) 细菌 \textit{E. coli}，一种推式游泳者。也将讨论利用人造颗粒/游泳者的研究；此类研究有助于将生物学效应与流体动力学效应解耦。我们将主要借助实验探究这些游泳者的步态、几何与驱动同流体流变行为之间的相互作用，并相对于数值与解析预测来讨论这些结果。