Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Alan Turing v nanosvětě

 |  2. 3. 2015
 |  Vesmír 94, 131, 2015/3

Britský matematik Alan Turing (1912–1954) se proslavil lvím podílem na dešifrování německých zpráv za druhé světové války a teoretickými pracemi, jimiž položil základy moderní informatiky. A také pohnutým osudem homosexuála pronásledovaného společností, ale to je jiný příběh. Poněkud stranou pozornosti leží jeho jediná biologická práce The chemical basis of morphogenesis, publikovaná roku 1952 ve Philosophical Transactions of the Royal Society. Navrhl v ní jednoduché vysvětlení vzniku periodicky se opakujících struktur v biologických systémech, například zebřích pruhů, levhartích skvrn, ale také tělních segmentů v embryogenezi obratlovců.

Turing spekuloval o interakci mezi látkami, z nichž jedna příslušný biologický proces, např. tvorbu kožního pigmentu, aktivuje, druhá inhibuje. Obě se šíří difuzí, ale rozdílnou rychlostí. Při vhodném nastavení parametrů (aktivátor např. musí difundovat pomaleji než inhibitor) je výsledkem vznik periodicky se opakujících struktur. Správnost tohoto vysvětlení byla nedávno potvrzena.

Fyzikové z Ústavu fyzikální chemie Polské akademie věd a z univerzity v dánském Roskilde nyní zjistili, že stejný proces, využívající souhry dvou látek lišících se rychlostí difuze, může fungovat i v neživých systémech v nanoměřítku, kde odolává i rušivému vlivu chaotických fluktuací. Počítačová simulace ukázala, že jedna perioda opakující se struktury může mít šířku pouhých dvaceti molekul. Turingovy struktury lze sice vytvořit pouze pomocí omezeného spektra látek, vzor však je možno následně kopírovat i na jiné materiály a zafixovat například fotopolymerací, což nabízí nové možnosti cílených úprav povrchů v nanoměřítku. (The Journal of Chemical Physics 141; doi: 10.1063/1.4895907)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Ondřej Vrtiška

Mgr. Ondřej Vrtiška (*1976) je původním vzděláním biolog se specializací na hydrobiologii (PřF UK), utekl z oborů žurnalistika a kulturní antropologie (obojí FSV UK). Od r. 2001 pracuje jako vědecký novinář, na téma „věda v médiích“ přednáší pro vědce i pro laickou veřejnost. Z úžasu nevycházející pozorovatel memetické vichřice. Občas napíná plachty, občas staví větrolam.
Vrtiška Ondřej

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné