ADJ網路實驗室
打印

豹紋密碼 數學方程式解題

豹紋密碼 數學方程式解題

花豹最吸引人的地方就是身上的斑紋,然而斑紋形成的原因在科學界卻始終是個謎。在最新一期Nature(自然)的線上版頭條新聞指出,已有科學家利用數學方程式—涂林方式程,在電腦中模擬出美洲豹從小到大,毛皮圖案的變化中,找到了解答。

這項研究是由中興大學物理系教授廖思善、牛津大學數學系教授邁尼(Philip Maini)、中興大學博士生劉瑞堂共同合作。經過這項發現,廖思善認為,自然界許多生物包括人類,其外在形態或斑紋之所以能夠世代相傳,可能是來自於數學定律,而非單純的基因遺傳。

該研究團隊曾在偶然間讀到一篇生物統計學論文,該論文指美洲豹的斑紋,幼年期是簡單的斑點狀,成長後才碎裂成繁複的多邊形。這篇論文給廖思善團隊提供靈感,把涂林方程式分成兩個階段處理,第一階段先模擬出幼年貓科斑點,然後再調整參數,在第二階段模擬出複雜多變的成豹斑紋。

涂林方程式又稱為「反應—擴散方程式」,廖思善表示,這個方程式有很多可以調整的參數,他的研究團隊調整各種不同參數,利用電腦模擬出花豹從小到大,身上斑紋不斷演化的過程。

電腦模擬成功後,他們又花了一年,把研究結果歸納出正確的推演過程。這項複雜的科學研究,廖思善輕鬆的笑說,「就是玩出來(電腦模擬)後,還要合理化結果,提出花豹斑紋圖案形成、演化的物理定律」。





TOP

ARTERY.cn