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【興新聞】當涂林方程式遇上豹紋

更新時間:2006-09-06 14:11:04 / 張貼時間:2006-09-06 14:11:04
興新聞
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【2006-08-31/聯合晚報/15版/寰宇話題】

記者謝蕙蓮/台北報導
著名的涂林方程式,是由知名數學家涂林 (Alan Turing)在1952年提出。中興大學物理系教授廖思善說,這個數學方程式主要用來解釋動物斑紋圖案為何形成,當初涂林只是提出一個想法,但沒能證實。

1970年代,有人利用這套方程,作出魚類和斑馬身上的紋路,但複雜的貓科動物,特別是圖紋繁複多變的花豹,其斑紋演化過程過去科學界一直沒有作出來。

涂林當年提出這個數學方程式時,認為有兩種他稱為「成形素」 (morphogen)的化學物質,會在毛皮表面互動製造出花樣。

假設某成形素會讓毛髮變黑,另一個讓毛髮保持蒼白;當黑色成形素擴散比蒼白成形素快,就形成某些毛皮上的斑點:一塊黑色成形素向外擴散,同時啟動擴散較慢的蒼白成形素,就出現一個黑環。

這些化學物質因為穿透毛皮的擴散率不同,經由繁複作用,就形成動物身上不同的斑紋圖案。涂林把這個方程式稱為「反應─擴散方程式」。

廖思善說,花豹身上的斑紋,有圈、有斑點、還有玫瑰形,圖案非常繁複多變。研究團隊調整反應─擴散方式式很多參數後,在成功利用電腦,模擬出幼豹長大為成豹的斑紋圖案變化。


 

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