向日葵的花盘里面那些籽儿的排列，就像是数学家量出来的。
一圈圈的螺旋，都是算好的
向日葵花盘上的种子，是排成两组螺旋线的，一组顺时针，一组逆时针，而且这两组螺旋线的数目，经常是斐波那契数列当中的数字。斐波那契数列就是1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144……一直排下去，后面的数总是前面两个数加起来。
比如小小的向日葵花盘，你可能会数出34条顺时针的，55条逆时针的，再大一点，可能是55和89，或者89和144，这些数呢，都是挨着的斐波那契数列里的，而且，144-89=55，89-55=34，这么减下去，还是那个数列。
除了这个，花盘正中的种子，每一颗新长出来的，与前一颗的偏转角度，不多不少，就是137.5度，这个角度叫“黄金角”，误差非常小，只有0.1度，就是这个角度，让花盘上的籽儿排得很紧，地方用得很满。
不是巧合，是植物自己长出来的，研究说，这背后是植物“生长素”在起作用，生长素在花盘分生组织里分布不均，形成了特定模式，最后就长成了螺旋。新种子形成时，会控制周围再长一个，保证间距，这个过程也遵循数学规律，还有一个“反应扩散模型”，生长素在组织里扩散反应，也遵循数学方程，导致了螺旋。
黄金角的出现，是物理化学规律下的比较稳定和省能量的模式。角度小了，花盘上就有空缺；角度大了，也一样有空缺。只有等于黄金角时，种子才能挤得最紧。
这么排有什么好处呢，一，每个籽儿都能晒到太阳，不被挡着，授粉发育也好，二，空间利用率高，有限的地方长最多的籽儿，繁殖效率高，第三，排列均匀，花盘结构稳定，养分也能均匀分配。
这种数学规律，向日葵有，松果、菠萝、雏菊这些植物的花盘或者果实上也能看到，这就表明这套玩法在植物进化中很吃香。
大自然怎么就看上了这套数学？
为什么自然选择会偏爱黄金角和斐波那契数列？其实就一句话：提高资源利用效率。把种子往有限的空间里头塞进去，还得让每个种子都能喝到水、晒到太阳。
有人研究过，如果排列不是按照黄金角来排，种子之间就会有空缺或者挤得很紧，那么空间的利用效率就低了。用计算机模拟也证明了这一点。英国数学家H·伏格尔用计算机模拟向日葵原基的生长，发现只有发散角是黄金角的时候，圆点排得密，没有空缺。
这就像植物界的“生育KPI”，哪怕只是小小的效率差别，在几千年乃至几百万年的进化尺度上，差别就变得巨大，那些能长出更接近黄金角和斐波那契数列排列的向日葵，每年多结一点种子，或者发芽率稍微高一点点，这些微小的优势一代代传递下去，最后就成了主流。
当然也不是所有植物都这样“数学强迫症”，有些植物可能通过增加花盘大小或改变形状来提升效率，策略五花八门，但向日葵的这种准确，确实是个优化选择。
人类怎么发现的？
13世纪意大利数学家斐波那契提出斐波那契数列，起初用于计算兔子繁殖问题，并未与植物建立联系
文艺复兴时期达·芬奇绘制众多植物，其对植物形态观察入微，却未明确提及数学规律
17世纪开普勒发现向日葵花盘排列与黄金比例相关，但未提供数学解释
19世纪，瑞士的勃洛克兄弟对植物的螺旋排列做了系统的探究，察觉到向日葵的螺旋线数目属于斐波那契数，不过当时并没有太放在心上。
到了20世纪初，数学家和生物学家开始合作，图灵等人提出了“反应扩散模型”，他们认为生物的形状是由化学物质相互作用，互相扩散而形成的，并不需要集中控制，这让人们有了新的思路去理解向日葵的数学规律。
到了21世纪，尤其是2013年的时候，有人用数学模型来描绘生长素和某种营养素之间的相互作用，最后预测出了生长素集中的地方和方式，这跟真的向日葵花盘一模一样，于是就证明了生长素起着关键作用。
现代技术助力深入探究向日葵生长机制
梵高画的《向日葵》系列，他对向日葵花盘的数学规律很喜欢，画里就有螺旋排列、斐波那契数列，说明人早在科学解释之前就能感知到这种数学美。
向日葵的数学机制为人类科技创新提供了很多灵感
比如太阳能板的排列，传统的太阳能板是直线排列的，会有阴影，仿照向日葵花盘的螺旋排列，采用黄金角排列，可以减少阴影，提高光能接收率，据说可以提高20%左右。
通信领域。光纤、电缆怎么在小空间塞进最多？学向日葵！用黄金角排列，最密堆积，提高空间利用率。海底光缆设计就是这么做的。
建筑设计。有些现代建筑的穹顶、采光窗格，就用了向日葵花盘的数学规律，好看，结构还稳当，材料也省。
传感器阵列的设计也是一样，无人机，自动驾驶汽车的视觉系统，如果用黄金角来排列传感器，可以提升图像质量和识别精度。
艺术与设计领域中，向日葵螺旋及黄金比例常作为创作元素
向日葵这套设计，资源利用率高，适应性强，还好看。当然把自然设计放到技术上，也存在挑战，比如怎么适应不同场景，怎么工程化，怎么平衡自然评价和工程评价标准。
