科学家们过去曾像人一样地来思考细胞，认为如果细胞获得的空间越多，则移动起来就越容易；如果细胞获得的空间越少，则移动起来就越困难。
澳大利亚昆士兰科技大学（QueenslandUniversityofTechnology）的数学家们最新研究表明，细胞彼此之间移动和相互作用的方式与科学家们一直认为的相反。事实证明，它比这更复杂。在移动之前，他们需要更多的细胞。研究表明，周围有更多细胞时，细胞运动实际上会增加。这项研究结果，题为：“识别集体细胞行为中依赖密度的相互作用”（Identifyingdensity-dependentinteractionsincollectivecellbehaviour），发表在最近的英国《皇家学会杂志》上。
研究第一作者、亚历克斯·布朗宁（AlexBrowning）、大学的数学和统计前沿卓越中心（ACEMS）的研究员表示，“我们对此结果感到很惊讶，”
昆士兰科技大学数学教授、马修·辛普森（MatthewSimpson）主导了这一研究项目。辛普森教授说：“科学家过去曾像人一样思考细胞。获得的空间越多，移动起来就越容易。事实证明，它比这更复杂。在移动之前，他们需要更多的细胞。”
该项研究的原始动机是测试研究团队最近开发的一些新的数学模型。事实证明，这些新的数学模型非常适合探索细胞生物学实验。
验证这些新的数学模型的细胞生物学实验通常运用筛选工具，以了解潜在的药物治疗方法或不同的物理治疗方法，例如不同的表面涂层。
该研究团队对生物学家使用的称为刮擦试验的常见实验，使用了先进的数学建模和统计分析。将细胞放置在孔中，然后进行刮擦以创建一个大的空区域来分隔细胞。
然后，科学家观察细胞群如何生长以及细胞移动以填充该空间。在这项研究中，研究小组使用了前列腺癌细胞。
令人惊讶的是，典型的实验方案不会改变初始细胞密度或所使用细胞的初始数量。
布朗宁先生说：“我们想通过量化这一点来探索细胞密度如何影响实验的动力学。我们的数学和统计学方法使我们能够识别实验中细胞与细胞之间相互作用的本质，这可能导致密度依赖性行为。”
另一个问题是细胞生物学家和数学家一直认为细胞运动或运动与密度无关，并且不受细胞间相互作用的影响。
布朗宁说：“我们的研究结果表明，与以往的假设相反。事实证明，在密度更高的环境中，存在更多的细胞间相互作用，实际上增加了细胞运动。”
这项研究的共同作者，中国学者、昆士兰理工大学数学生物学家王进（WangJin）博士说，“研究结果很有意义。”
他说，“生物学家进行了各种各样的体外实验，他们在实验室中培养细胞。但是没有标准的规程告诉他们进行实验应该将多少细胞放入孔中。我们的结果表明，多少细胞至关重要他们使用。”
辛普森教授说，这对数学家也有影响。“人们通常不会改变事物。我们在这里所做的最简单的事情就是改变细胞的初始数量。”
“通过改变这些实验的一些最基本的特征，这些基本特征是如此基础，以至于没有人质疑，我们实际上可以从中学到很多。”
