聖塔非研究所

基因交互作用網絡簡單模型中混沌邊緣的膨脹

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午03:01

摘要 我們研究了一組線性催化反應來模擬基因和蛋白質交互作用。該模型基於實驗驅動的交互網絡拓撲,旨在捕獲基因表現統計的一些關鍵特性。我們透過強制邊界條件來確保化學物質的非負濃度,從而對系統施加非線性。系統穩定性透過最大李亞普諾夫指數來量化。我們發現非負約束導致參數空間中李亞普諾夫指數完全消失的區域急劇膨脹。在模型中,這項發現可以完全解釋為正性約束所引起的對稱性破缺機制的結果。討論…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #375
  • 日期:2026-03-18

摘要

我們研究了一組線性催化反應來模擬基因和蛋白質交互作用。該模型基於實驗驅動的交互網絡拓撲,旨在捕獲基因表現統計的一些關鍵特性。我們透過強制邊界條件來確保化學物質的非負濃度,從而對系統施加非線性。系統穩定性透過最大李亞普諾夫指數來量化。我們發現非負約束導致參數空間中李亞普諾夫指數完全消失的區域急劇膨脹。在模型中,這項發現可以完全解釋為正性約束所引起的對稱性破缺機制的結果。討論了這項發現對於網路拓撲的穩健性以及內在分子和外部噪音的作用。我們認為,與李雅普諾夫指數僅在零測度參數集上消失的系統相比,具有膨脹「混沌邊緣」的系統更容易受到自然選擇的青睞。