美国伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）和佛蒙特大学（University of Vermont）的科学家揭示了使小型昆虫翅膀每秒扇动高达1000次的分子机制。该研究成果于10月30日至11月3日在线发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。

第一作者、伦斯勒理工学院生物学助理教授Douglas Swank表示：“我们发现了已知最快的肌肉类型——昆虫飞行肌——驱动飞行的关键生化反应细节。”这一发现有助于科学家更好地理解化学能如何转化为肌肉运动，例如心脏泵血过程。此外，该结果还可能为心脏病研究提供新思路，并辅助相关基因疗法的开发。

由于昆虫能够极好地适应各种物理和生物环境的变化，科学家对飞行进化研究也高度关注。研究主要聚焦于肌肉的重要组成部分——肌球蛋白（myosin），它负责肌肉细胞的收缩。Swank团队以果蝇为研究对象，提出了一个基本问题：为什么快速肌肉能够如此之快？

Swank解释道：“大多数研究针对的是大型动物的慢速肌纤维。通过研究极端情况，例如最快的肌肉，我们可以了解不同肌肉类型之间的机制差异。”

通常情况下，肌球蛋白分解三磷酸腺苷（ATP），释放能量供肌肉活动，并转化为运动力。肌球蛋白将ATP分解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi），这两个部分以不同速率从肌球蛋白上释放。在慢速肌肉中，ADP的释放是最慢的步骤；而在快速肌肉中，Swank团队发现磷酸的释放成为限速步骤。

这一发现至关重要，因为整个生化反应的速率由最慢步骤决定。下一步，研究团队计划对其他动物的肌肉进行实验，例如响尾蛇等。