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論文資訊
- 類型：工作論文
- 編號：工作論文 #232
- 日期：2026-03-18
摘要
蛋白質和核酸等大分子對生命至關重要，但它們的原始起源仍然是一個主要謎團。正如我們今天所知，大分子的生產需要良好的催化劑，而我們所知道的唯一能夠完成這項任務的良好催化劑是由大分子組成的。因此，大分子的起源是化學中先有雞還是先有蛋的問題。在這裡，我們提出了一種基於自催化裝置（ACS）的機制，這是解決這個問題的可能方法。我們討論了一個數學模型，該模型描述了程式化但在生命起源前合理的化學中分子的群體動態。在這種化學反應中，大分子可以透過較小分子的聚結而產生，最小的分子（即「食物組」）被緩衝。有些反應可以由化學中具有不同催化強度的分子催化。通常，在這種情況下，大分子的濃度非常小，並且隨著它們的大小呈指數級減小。如果催化網路中存在 ACS，則可以將系統資源集中到一組稀疏的分子中。 ACS 可以在群體動態中產生雙重穩定性，特別是 ACS 分子在群體中占主導地位的穩態。然而，要從僅包含食物組的初始條件達到這些穩態，通常需要非常大的催化強度，並隨著催化劑分子的大小呈指數增長。我們透過研究嵌套 ACS 來解決這個問題，嵌套 ACS 是一種將小型 ACS 連接到較大的 ACS 並對其進行加固的結構。我們表明，當網絡包含一系列嵌套 ACS 且分子的催化強度隨著其大小逐漸增加（例如，作為冪律）時，包括一些非常大的分子在內的稀疏分子子集可以主導系統。