據英國每日電訊網2月21日（北京時間）報道，倫敦國王大學學院研究人員首次實驗證明了阿蘭·圖靈60年前提出的生物花紋形成理論，不僅證明了與脊椎動物發育密切相關的成形機制，而且首次識別出與這一過程有關的“成形素”。研究人員指出，這些成形素能控制花紋的形成，將來可以用于再生醫學中，指示干細胞在分化成特定組織時生成各種結構和花紋。相關論文發表在近期出版的《自然·遺傳學》雜志上。
計算機之父阿蘭·圖靈1952年首次提出了這一理論，并為該理論建立了一個簡單數學模型。他認為，動物身上會產生有規律的花紋是一對化學物質“成形素”的相互作用，其中一種激發細胞活性（FGF），而另一種抑制活性（Shh）。該理論能幫助科學家預測貓科動物的條紋和斑點會長成什么樣子，果蠅身上有多少根毛，或一片樹葉上有多少渦紋。盡管科學家能用計算機模擬出圖靈這一理論，但尚未在實驗中得到證實。
研究人員用小鼠胚胎進行實驗，研究了胚胎口腔上腭脊紋的生長過程，并識別出與該過程相關的一對特殊成形素。他們發現這兩種化學物質控制著彼此的表達，產生激活和抑制，共同影響著每一道脊紋的位置。實驗還顯示，當這些成形素的活性增強或減弱時，會按照圖靈方程預測的那樣，對口腔上腭脊紋產生影響。
“有規律的間隔結構是生物界的基本圖案。從脊椎骨、毛囊到老虎、斑馬身上的條紋，有許多理論解釋這些自然花紋的產生，但缺乏相關證據。此前，圖靈理論也只有間接證據。”國王牙科學院顱面發育系杰里米·格林說，“上顎脊紋在感覺和品嘗食物中非常重要，雖然醫學上的意義不大，但證明了圖靈提出的激活—抑制模型，這是最有價值的。”
格林還指出，實驗不僅證明了激活—抑制系統在花紋形成中的作用，還提高了圖靈假設的化學物質“成形素”的可信性，將來可以把這些成形素用于再生醫學中，在干細胞分化為特定組織時指示它們生成各種結構和花紋。
圖靈的大名，IT業無人不曉。他在電子計算機未有雛形時，就想到了用機器做算術的最佳方法。這位同時代人公認的天才，其興趣并不限定在狹義的計算機領域。比如說，他對于人工智能的論述成了經典，而當時根本沒幾個人想到人工智能這回事。再比如他探討的生物花紋生成問題，也是一個富有趣味，卻難以解釋的自然現象。圖靈將花紋視為一對相反因子參與運算的結果，其思路簡單優美。最近英國學者找到的化學證據，讓人不得不贊嘆圖靈六十年前的洞見。(中新網)