摘要 生物網路的一個共同特徵是自相似的幾何特性

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• 類型：已發表論文
• 日期：2022-09-02

摘要

生物網路的一個共同特徵是自相似的幾何特性。循環系統、神經系統、社會系統和生態營養網絡的分子調控網絡在多個尺度上表現出自相似的連結性。我們分析了此類拓撲的不同類別中的拓撲和訊號之間的關係。我們發現網路在網路中任意節點之間包含或傳播訊號的能力有所不同，這取決於它們是否具有分支或類似循環的特徵。網路對噪音的響應方式也有所不同，因此網路在高噪音下可以實現更大的集成，而在低噪音下這種性能則相反。令人驚訝的是，直徑為系統尺寸對數的小世界拓撲具有較慢的動態時間尺度，並且可能比具有較長路徑長度的網路整合度較低（更模組化）。所有這些現象本質上都是介觀的，在無限極限中消失！但在與生物學相關的規模和時間尺度上產生強烈的影響。