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自然界中的雪花有成千上万种形貌，人们一方面惊奇于雪花结构的精美，另一方面困惑于雪花结构的控制机制，早在上个世纪50年代，日本科学家就发现了雪花结构对温度和过饱和度的高度依赖型，但是到目前为止人们仍然不能理解这种依赖型性背后的物理机制是什么？雪花是一种发育完好的枝晶，其他形貌的枝晶也广泛地存在于自然界中，如合金中的枝晶和材料中的枝晶等，这些枝晶受那些因素控制以及如何控制枝晶的生成和生长，既是工业界关注的问题也是晶体学研究的热点之一。