从豹子的斑点，到斑马的条纹，再到毒蛙的色斑，自然界中充满了千变万化的图案。动物身上的这些图案可不止只是“装饰”作用，实际上还行使着各种各样的生物功能，比如温度调节、伪装、吸引配偶和发出警告信号等等。然而，科学家对于这些图案究竟是如何形成的，仍然缺乏完整的理解。
在一项于11月8日发表在《科学进展》杂志的研究中，一组研究人员证明，用来去除脏衣物上的污垢的物理过程，也可以在解释这些图案的形成机制中发挥作用。
说到动物身上的图案，我们不得不提到一位科学家，他就是鼎鼎大名的科学家——艾伦·图灵（Alan Turing）。大多数人对图灵的印象，都停留在他对密码破译和人工智能作出的巨大贡献，但实际上他还长期从事生物数学方面的研究。
1952年，他发表了一篇非常有远见的论文。在这篇论文中，他提出一个非常简洁的模型，解释了像动物身上的条纹、斑点和鳞片等斑图是如何形成的。图灵的模型被称为反应-扩散机制，这是一个非常简洁的模型，只需要两种相互作用的试剂，一种是激活剂，另一种是抑制剂。激活剂会启动一些过程，如斑点的形成，并促进自身的产生；抑制剂可以阻止这两种作用的发生。
为了进一步解开图灵斑图的谜题，在新研究中，科学家着重探索了一个被称为扩散电泳的现象。当液体中的分子因液体的变化（比如浓度增加或减少）而移动时，就会发生扩散电泳，这种现象会加速相同环境中的其他类型分子的移动。为了搞清楚扩散电泳是否在动物的斑图形成方面也发挥了作用，研究人员对箱鲀身上的复杂而又清晰的斑图进行模拟。
他们的理论表明，当化学试剂在组织中扩散时，它们会通过扩散电泳拖动产生色素的细胞，就像肥皂拽走衣服上的污垢一样，这些色素细胞形成了轮廓清晰的斑点和条纹。
这项新的研究表明，扩散电泳在斑图形成领域可能被低估了。除了动物身上的图案之外，图灵斑图实际上对胚胎发育和肿瘤形成等过程也至关重要。因此，扩散电泳可能在这些自然过程中发挥着未被充分认识但极其关键的作用。
了解扩散电泳在斑图形成中的作用，将有助于科学家发展出可应用于光子学、芯片实验室设备和生物技术等领域的材料。总的来说，这项关于扩散泳动在斑图形成中的作用的发现，为未来的研究提供了基础，并有可能对众多领域产生影响。