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論文資訊
- 類型：工作論文
- 編號：工作論文 #1065
- 日期：2026-03-18
摘要
在生物系統中，高階超結構似乎以直觀和形式的方式出現。從分子層次的描述開始，我們有：分子、聚合物、超分子結構、細胞器、細胞、組織、器官等，但在這些系統的模型和模擬中，事實證明很難從第一原理產生更高階的湧現結構。我們示範了單體（一級結構）如何組成聚合物（二級結構），而聚合物（二級結構）可以組裝成有序的膠束（三級）結構，而這些結構可以在催化額外兩親分子的形成時進行自我複製。這種特殊的過程可能對生命的起源很重要。我們的分子系統是在二維晶格上定義的，並且動力學被建模為離散自動機。在這個系統中，所有相互作用（電磁力）都被分解並透過傳播訊息粒子進行通訊。每個晶格位點都有一個關聯的資料結構，其中分子由資訊粒子表示，其關聯的力場（排除體積、動能、鍵力、吸引力和排斥力）也被分解並作為資訊粒子傳播。傳播和相互作用規則源自牛頓定律。基於這個自組裝和自複製的例子，可以提取一些涉及高階（超）結構生成的原理，並將它們與動力系統聯繫起來。給出了在形式動力系統中產生高階結構的 Ansatz。