身为计算机专家，阿兰·图灵（Alan Turing）对密码破译和人工智能范畴的奉献无须置疑。但谁也没想到，他退职业生涯早期对生物学方面的“跨界”研讨，会对如今的净水技术发生反动性的影响。

（图片来自： The Pink Humanist ）

最近， 来自浙江大学的张林教授团队在《迷信》杂志上宣布了一项最新研讨效果 。他们发现，经过运用“图灵构造”来制造的一种纳滤净水膜，可以疾速地将海水中的盐分和水别离出来，速率是以往的数倍。

这个“图灵构造”，来源于图灵在本人职业生涯前期对生物学和数学范畴的研讨效果。

那个时分，刚刚完成“图灵测试”的他，开端对生物学范畴发生宏大的兴味。他发现，自然界中存在的多种多样的图案及形状——植物的纹理、植物的外形等等，都有其降生和构成的奥妙，而这也答应以经过数学模型来停止“解密”。

著名的斐波那契数列（复杂来说，就是从 0 和 1 开端，之后的系数都等于前两者之和）就在生物学界有着普遍的使用。植物的花瓣数、叶片枝干的陈列、昆虫的繁衍规律等等，似乎都以某种黄金比例存在着，展示出规律的数学之美。

（斐波那契数列的“黄金螺旋”，图片来自： Imgur ）

遭到斐波那契数列的启示，图灵也开端经过树立数学模型来对生物的形状变化停止进一步的研讨。

在 他的实际框架 中，引发形状变化的有两种不同的反响物（细胞）：其中一种被称为“激活因子”（Activator），它可以促进反响的发作；另一种被称为“抑制因子”，跟字面意思一样会对反响发生抑制造用。

当这两种反响物相遇之后， 会呈现两种景象 ：

• 反响后平均分散，则整个零碎均衡，不会发生图案；
• 反响后分散不平衡，零碎开端构成具有周期性特征的复杂图案。

这个实际被图灵称为“反响-分散方程”，被记载在他于 1952 年宣布的名为 《形状发作的化学根底》 的论文中。而这种在“反响-分散”机制下构成的具有规律性的生物图形，也被称为“图灵构造”。

（图片来自： Science ）

乍一看，这个实际与海水淡化技术是没有什么直接关联的，不过去自浙江大学的这个团队 在一次偶尔中突发奇想 ，决议测试一下这种模型在制备净水纳滤膜时的使用效果。

他们先实验了哌嗪（Piperazine）和三甲酰氯（Trimesoyl）这两种反响物 ，但两者的反响分散效果差别不大，无法构成“图灵构造”。

后来， 他们又在哌嗪中参加了聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol） 。这一次，哌嗪的反响分散速度放缓，与三甲酰氯拉开了差距，成功激活“反响-分散方程”，在基底上构成了一种具有三维“图灵构造”的滤水膜。

（图片来自： Science ）

在这个滤水膜的外表，“图灵构造”的图案能随着反响物的不同配比而发生变化；最关键的是，由于添加了更多可透水的图形，这种带有“图灵构造”的滤水膜在滤水效率下面更高。

实验的后果显示 ，一平方米的新滤水膜可以在一小时内处置 125 升以上的水，这意味着，它的效率要比传统滤水膜快 3 倍。

这是自“图灵构造”被发现后，第一次被使用于实践生活中。研讨团队还 指出 ，假如可以失掉无效应用，将来在海水淡化、工业用水回收等方面，都有能够呈现很大的效率打破。

所以谁说“跨界”就一定是游手好蓬勃发展的行业不仅给从业者提供了巨大的发展机遇，也带来了全新的挑战。闲呢，要不是有了差点抢了生物学家饭碗的图灵，中国的迷信家明天也不会这么容易就突发灵感了。

题图来自： The Imitation Game