解開豹紋的秘密

【記者謝蕙蓮/台北報導】
花豹絢麗又多變的斑紋是怎麼形成的？這個科學界長久來還沒找到答案的疑問，在中興大學物理系教授廖思善、牛津大學數學系教授Philip Maini、中興大學博士生劉瑞堂合作下，終於找到解答。並成為世界知名的期刊Nature (自然)的線上版頭條新聞。

廖思善等三人利用知名的數學方程式─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。廖思善說，這項研究的最重要的意義，是把半世紀前涂林提出的數學想法，進一步證實。

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。

這項重要的發現，不但成為國際知名的Nature Online News (Nature 的線上版)頭條新聞，美國洛杉磯公共電視台KCET-TV也和廖思善洽談，有意製作一小時的節目報導這項研究發現。

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。

電腦模擬成功後，他們又花了一年的時間，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」。

他強調，生物界有很多動物的圖案，非常複雜且沒有規律性。過去的研究認為生物的遺傳主要是來自基因，但基因定序出來後，這些生物為何世世代代都出現相同圖案，他認為應該是緣於某種化學物質的擴散作用，由於化學物質擴散後濃度不同，才在動物外表顯示出不同圖案。

【2006/08/31 聯合晚報】 ＠ http://udn.com