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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
病毒已經與地球上幾乎所有其他生物體以及生物組織的各個層面建立了關係：從其他病毒到整個生態系統。在大多數情況下，它們與宿主和平共處，但在大多數相關情況下，它們寄生於宿主並誘發疾病和流行病，例如愛滋病和最近的禽流感和COVID-19大流行事件，對健康、社會和經濟造成巨大影響。病毒在塑造宿主的生態進化動態方面發揮著至關重要的作用，也透過作為遺傳訊息的載體或透過自身被宿主納入其基因組而參與了一些主要的進化創新。病毒可以在生物組織的不同層面進行研究，從基因組複製、基因表現和衣殼化的分子機制，到全球流行病。所有這些水平都是不同的，但透過允許衣殼形成、遺傳訊息丟失或流行病傳播的閾值條件的存在而相互聯繫。這些閾值與液體中的溫度分離相一樣，定義了明確的定性行為類型。這些相變在物理學中是眾所周知的。人們透過簡單但強大的模型對它們進行了研究，這些模型能夠捕捉它們的基本屬性，使我們能夠更好地理解它們。相變物理學能否為我們理解不同尺度的病毒動力學提供啟發？在這裡，我們回顧了病毒學中著名的過渡現象數學模型。我們認為，物理學使用抽象化、簡化圖像的優點也是正確理解病毒複雜性的起源和演化的關鍵。透過幾個例子，我們探索了這種多層次的景觀，以及最小模型如何為各種不同的問題提供深入的見解。概述了這些轉變在跨尺度連結動態模式方面的相關性及其演化和臨床意義。