聖塔非研究所

從接線到功能再回傳:前饋網路的案例研究

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午04:42

摘要 生物和技術系統透過級聯訊號處理資訊。無論是相互作用的基因、尖峰神經元或電子電晶體,訊號都會穿過這些系統,針對每組外部條件產生適當的反應。在技​​術中,執行特定、複雜任務的電路是由人類設計的。然而,在生物學中,設計必須被排除,這讓我們面臨這樣的問題:這些系統是如何透過微小變化的累積而產生的。關鍵因素是基因型 表現型圖譜,它深刻地調節適應過程。儘管對 RNA 二級結構的詳細研…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #563
  • 日期:2026-03-18

摘要

生物和技術系統透過級聯訊號處理資訊。無論是相互作用的基因、尖峰神經元或電子電晶體,訊號都會穿過這些系統,針對每組外部條件產生適當的反應。在技​​術中,執行特定、複雜任務的電路是由人類設計的。然而,在生物學中,設計必須被排除,這讓我們面臨這樣的問題:這些系統是如何透過微小變化的累積而產生的。關鍵因素是基因型-表現型圖譜,它深刻地調節適應過程。儘管對 RNA 二級結構的詳細研究有助於闡明該組合分子圖譜的結構,但直到現在還不知道這個想法是否具有更普遍的適用性。在這裡,我們表明,簡單前饋電路的基因型-表型圖譜的一些重要特徵遵循類似的模式:它們具有很大程度的中性,通過這種中性,電路可以完全重新佈線,保持其輸入輸出功能完整,並且給定電路有一個相對較小的鄰域,包含幾乎所有表型。然而,出現了一些關鍵的差異,最重要的是,在中立鄰居的連接網路中,電路具有截然不同的進化程度。