圖靈的理論是優雅而簡潔的：任何重複的自然圖案都是通過兩種具有特定特徵的事物（分子、細胞等）的相互作用產生的。通過一個被他稱為「反應-擴散」（reaction–diffusion）的數學原理，這兩種組分將會自發地自組織成斑紋、條紋、環紋、螺旋或是斑駁的斑點。
阿蘭·圖靈（Alan Turing）是英國著名的數學家和邏輯學家，被稱為計算機科學之父、人工智能之父，是計算機邏輯的奠基者，提出了“圖靈機”和“圖靈測試”等重要概念。他在計算機科學領域的成就廣為人知，不過很少有人知道他對生物學和化學所做的貢獻。在他唯一的一篇生物學論文中，圖靈提出了一個形態發生理論，力圖解釋同樣的細胞如何分化成為擁有頭、四肢和尾部的生物體。
在圖靈逝世 60 週年後，來自美國匹茲堡大學（University of Pittsburgh）的研究人員通過類細胞結構，首次為圖靈的理論提供了實驗證據，驗證了他提出的模型。
圖靈是第一個通過簡單化學來解釋形態發生的人。他認為，同樣的生物學細胞能夠通過一個被稱為細胞間反應擴散（intercellular reaction-diffusion）的過程，發生分化、改變形狀並形成特定的細胞模式。在這一模型中，一系列化學物質發生了相互作用，並且在一定的空間內擴散開來（即胚胎中的細胞之間）。這樣的化學反應需要一個抑制反應的抑制因子，和一個激活反應的刺激因子。當這種化學反應在胚胎中擴散開時，就會使出現化學差異性的細胞形成特定的模式。據圖靈預測，這樣的模型將會形成六種不同的細胞模式。
物理學教授 Seth Fraden 和化學教授 Irv Epstein 按照圖靈的理論，合成了具有激活和抑制性化學反應的類細胞結構，並對圖靈的模型進行了測試。他們觀察到了圖靈所預測的六種模式，還另外發現了一種未被預測到的模式。正如圖靈所言，研究顯示由於滲透作用導致的化學差異，曾經完全相同的類細胞結構也開始改變自身的大小。這項研究不僅會對生物發育研究產生重要影響，也將推動材料科學的發展。舉例來說，圖靈的模型可以幫助人們開發擁有特定模式和形狀的柔性機器人。
研究再一次表明，圖靈是一位跨多個不同領域的重要先驅。
原文檢索：
Nathan Tompkins, Ning Li, Camille Girabawe, Michael Heymann, G. Bard Ermentrout,Irving R. Epstein, and Seth Fraden. Testing Turing’s theory of morphogenesis in chemical cells. PNAS, March 10, 2014; doi:10.1073/pnas.1322005111
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