利用數學家涂林所發展出的「反應-擴散」方程式，模擬出花豹的斑紋。
中興大學廖思善教授－中時張毅民】
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）...
生物所具有的斑紋千變萬化，同種個體的斑紋又能維持一貫，這些斑紋形成的過程與原理，一直是科學家關注的題目。生物學家從遺傳學與生理學著手，而其他學門的科學家，則從自身的長項開始。
英 國數學家涂林（Alan M. Turing）的計算機器理論，是電腦運算的基礎。他對生物斑紋的模式，也有卓越的貢獻。1952年，他提出「反應-擴散」理論，以解釋自然界出現的圖 形。而根據這個理論中的方程式，科學家已經在電腦上模擬出斑馬、魚類、瓢蟲的斑紋，甚至植物的葉序。而更複雜的花豹斑紋，日前由中興大學物理系廖思善領軍 的團隊模擬出來。
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）。
廖思善說：「我們的方程式，只要改變其中的參數，就可以模擬出這三種變化。」之前涂林方程式的研究者認為，生物的斑紋在胚胎就決定了，這和某些生物實際發生的狀況相左。廖思善花豹的研究則證明，涂林方程式的確可以模擬生物成長時斑紋的變化。
花 豹的斑紋的成果發表之前，廖思善同樣也在《物理評論E》上，發表有關瓢蟲斑紋形成的過程。如果說花豹斑紋的重點，在於呈現花豹從幼年到成熟，斑紋的變化； 那麼瓢蟲的研究的突破，是將「反應-擴散」理論運用在半球面上。廖思善說：「前人的斑紋，都是在平面上的，瓢蟲則是半圓形，兩者的幾何有很大的差異。」
台大物理系陳義裕指出，斑紋的研究主要是改變涂林方程式中的參數，但是「目前在實際的生物上，仍然沒有找到任何證據，說明斑紋真正是這樣形成的。」
「反 應-擴散」理論的主角「形成素」應該是化學物質，但是目前沒有任何「形成素」的候選分子，這也是非線性科學目前的難題之一。10多年前「渾沌」、「碎形」 非線性科學理論大行其道，在電腦上模擬出經濟、生物、生態、醫學、化學等領域中的許多模式與變化，期許能做出重大的預測與貢獻。但是廖思善指出，目前電腦 中的模擬難以實驗證明，應用的程度也有限，當年的熱潮似乎逐漸消退。
對於這個情況，陳義裕有不同的詮釋。他說：「當初大家覺得這個領域很新 鮮，所以很多期刊或是書籍都在討論，現在非線性理論已經滲入許多學門，所以表面看起來不如當年，實際上有很多人在研究。」他指出，渾沌理論在飛彈導航、心 臟動力與噪音控制上，都有成效；台灣從事相關研究的人員，也越來越多，例如由廖思善主導的非線性物理學研討會，將在11月舉行，目前就有百來人報名參加。
台灣也有生物學家希望能夠運用涂林方程式，在電腦上模擬出龜殼花、雨傘節的紋路。廖思善表示，這個題目雖然有趣，但是與斑馬紋路的研究，差異不 大。以雨傘節為例，是把平面斑馬紋路捲成圓筒。目前「反應-擴散」理論重要的工作，應該是要與生物學結合，在生物中找到形成素存在的證據，以完整解開生物 斑紋成形的奧秘。
（更多詳細內容，請看本期《科學人》）
中興大學廖思善教授－中時張毅民】
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）...
生物所具有的斑紋千變萬化，同種個體的斑紋又能維持一貫，這些斑紋形成的過程與原理，一直是科學家關注的題目。生物學家從遺傳學與生理學著手，而其他學門的科學家，則從自身的長項開始。
英 國數學家涂林（Alan M. Turing）的計算機器理論，是電腦運算的基礎。他對生物斑紋的模式，也有卓越的貢獻。1952年，他提出「反應-擴散」理論，以解釋自然界出現的圖 形。而根據這個理論中的方程式，科學家已經在電腦上模擬出斑馬、魚類、瓢蟲的斑紋，甚至植物的葉序。而更複雜的花豹斑紋，日前由中興大學物理系廖思善領軍 的團隊模擬出來。
廖思善模擬出前人未曾做出的花豹斑紋，獲得著名的科學期刊《自然》矚目，加以報導，除了成年花豹的斑紋比較複雜之外，重要的是這項研究模擬出花豹斑紋從幼年到成年的變化：年幼時候是圓點、在成長時變成圓圈、而在成年後稱成為薔薇形（rosette）。
廖思善說：「我們的方程式，只要改變其中的參數，就可以模擬出這三種變化。」之前涂林方程式的研究者認為，生物的斑紋在胚胎就決定了，這和某些生物實際發生的狀況相左。廖思善花豹的研究則證明，涂林方程式的確可以模擬生物成長時斑紋的變化。
花 豹的斑紋的成果發表之前，廖思善同樣也在《物理評論E》上，發表有關瓢蟲斑紋形成的過程。如果說花豹斑紋的重點，在於呈現花豹從幼年到成熟，斑紋的變化； 那麼瓢蟲的研究的突破，是將「反應-擴散」理論運用在半球面上。廖思善說：「前人的斑紋，都是在平面上的，瓢蟲則是半圓形，兩者的幾何有很大的差異。」
台大物理系陳義裕指出，斑紋的研究主要是改變涂林方程式中的參數，但是「目前在實際的生物上，仍然沒有找到任何證據，說明斑紋真正是這樣形成的。」
「反 應-擴散」理論的主角「形成素」應該是化學物質，但是目前沒有任何「形成素」的候選分子，這也是非線性科學目前的難題之一。10多年前「渾沌」、「碎形」 非線性科學理論大行其道，在電腦上模擬出經濟、生物、生態、醫學、化學等領域中的許多模式與變化，期許能做出重大的預測與貢獻。但是廖思善指出，目前電腦 中的模擬難以實驗證明，應用的程度也有限，當年的熱潮似乎逐漸消退。
對於這個情況，陳義裕有不同的詮釋。他說：「當初大家覺得這個領域很新 鮮，所以很多期刊或是書籍都在討論，現在非線性理論已經滲入許多學門，所以表面看起來不如當年，實際上有很多人在研究。」他指出，渾沌理論在飛彈導航、心 臟動力與噪音控制上，都有成效；台灣從事相關研究的人員，也越來越多，例如由廖思善主導的非線性物理學研討會，將在11月舉行，目前就有百來人報名參加。
台灣也有生物學家希望能夠運用涂林方程式，在電腦上模擬出龜殼花、雨傘節的紋路。廖思善表示，這個題目雖然有趣，但是與斑馬紋路的研究，差異不 大。以雨傘節為例，是把平面斑馬紋路捲成圓筒。目前「反應-擴散」理論重要的工作，應該是要與生物學結合，在生物中找到形成素存在的證據，以完整解開生物 斑紋成形的奧秘。
（更多詳細內容，請看本期《科學人》）
BW碧威股份有限公司針對客戶 端改善切削方式、提供專業切削CNC數控刀具專業能力、製造客戶需求如：Cutting tool、切削刀具、HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、鎢鋼銑刀、航太刀具、鎢鋼鑽頭、高速剛、鉸刀、中心鑽頭、Taperd end mills、斜度銑刀、
Metric end mills、公制銑刀、Miniature end mills、微小徑銑刀、鎢鋼切削刀具、Pilot reamer、領先鉸刀、Electronics cutter、電子用切削刀具、Step drill、階梯鑽頭、Metal cutting saw、金屬圓鋸片、Double margin drill、領先階梯鑽頭、Gun barrel、Angle milling cutter、角度銑刀、Carbide burrs、滾磨刀、Carbide tipped cutter、銲刃刀具、Chamfering tool、倒角銑刀、IC card engraving cutter、IC晶片卡刀、Side cutter、側銑刀、NAS tool、DIN tool、德國規範切削刀具、Special tool、特殊刀具、Metal slitting saws、Shell end mills、滾筒銑刀、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、交叉齒側銑刀、Long end mills、長刃銑刀、Stub roughing end mills、粗齒銑刀、Dovetail milling cutters、鳩尾刀具、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、鎢鋼圓鼻銑刀、Angeled carbide end mills、角度鎢鋼銑刀、Carbide torus cutters、短刃平銑刀、Carbide ball-noseed slot drills、鎢鋼球頭銑刀、Mould cutter、模具用刀具、BW微型渦流管槍、Tool manufacturer、刀具製造商等相關切削刀具、以服務客戶改善工廠加工條件、增加競爭力。
歡迎尋購～～～
碧威股份有限公司
www.tool-tool.com
全站熱搜
留言列表
