EMBL的一个研究小组扩展了Alan Turing关于如何在生物系统中创建模式的开创性理论。这项工作部分在基因组调控中心（CRG）完成，可以回答自然的模式是否受图灵的数学模型控制，并可能在组织工程中有应用。他们的研究结果已于6月20日发表于Physical Review X.



艾伦·图灵试图用1952年的形态发生理论来解释自然界中的模式是如何产生的。他提出，斑马的条纹，手指的排列和向日葵头部的径向轮生，都是通过分子在空间中扩散并相互化学相互作用的独特相互作用来确定的。图灵的着名理论可以应用于从生物学到天体物理学的各个领域。根据图灵的规则，已经提出了许多生物模式，但是科学家尚未能够提供这些生物模式受图灵理论支配的明确证据。

超越图灵的理论
来自EMBL位于巴塞罗那的新网站的Xavier Diego，James Sharpe及其同事分析了计算证据，证明图灵系统比以前认为的更灵活. 根据这一提示，位于CRG并且现在在EMBL的科学家们通过使用图论理论扩展了图灵的原始理论：数学分支研究网络的属性，使得更容易使用复杂，真实的系统。



这导致认识到网络拓扑 - 网络组件之间反馈的结构 - 决定了图灵系统的许多基本属性。他们的新拓扑理论为图灵系统提供了许多关键属性的统一视图，这些属性以前没有得到很好的理解，并明确定义了成功的图灵系统所需的内容。理论分析似乎也预测图灵系统本质上非常脆弱，不太可能是一种管理自然模式的机制。 “我们的方法可以应用于一般的图灵系统，对于具有任意数量组件的网络，属性都是正确的。我们现在可以预测网络中两个节点的活动是处于异相还是异相，我们也发现了需要进行哪些更改才能切换它。这使我们能够构建网络，使任何所需的物质对在空间中重叠，这可能在组织工程中具有有趣的应用。

图灵系统由活化剂组成，活化剂必须以比抑制剂慢得多的速率扩散以产生图案. 大多数图灵模型都需要一定程度的参数微调，以防止它们成为任何真实图案化过程的强大机制。 “我们了解到通过拓扑镜头研究图灵系统确实简化了分析。例如，理解扩散限制的来源变得简单，更重要的是，我们可以很容易地看到放松这些限制需要哪些修改，”Xavier解释道。迭戈，该论文的第一作者。



艾伦·图灵试图用1952年的形态发生理论来解释自然界中的模式是如何产生的。他提出，斑马的条纹，手指的排列和向日葵头部的径向轮生，都是通过分子在空间中扩散并相互化学相互作用的独特相互作用来确定的。图灵的着名理论可以应用于从生物学到天体物理学的各个领域。艾伦·图灵试图用1952年的形态发生理论来解释自然界中的模式是如何产生的。他提出，斑马的条纹，手指的排列和向日葵头部的径向轮生，都是通过分子在空间中扩散并相互化学相互作用的独特相互作用来确定的。图灵的着名理论可以应用于从生物学到天体物理学的各个领域。艾伦·图灵试图用1952年的形态发生理论来解释自然界中的模式是如何产生的. 他提出，斑马的条纹，手指的排列和向日葵头部的径向轮生都是通过分子间的相互作用来确定的，这些分子通过空间扩散并相互化学相互作用。. 图灵的着名理论可以应用于从生物学到天体物理学的各个领域。