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論文資訊
- 類型：工作論文
- 編號：工作論文 #439
- 日期：2026-03-18
摘要
生物體的生存和死亡取決於它們所獲得的有關環境的資訊量。複雜代謝網絡的系統分析使我們能夠詢問這些資訊如何轉化為健康。代謝網絡將營養物質轉化為生物質。它越好地利用可用營養物質的訊息，細胞分裂的速度就越快。我在這裡使用代謝通量平衡分析來表明，酵母細胞感知限制性營養素可用性的準確性 I（以位為單位）與生物量產量和細胞分裂率所示的適應度呈對數關係。對於酵母等微生物，自然選擇可以解決小於 10-6 的遺傳變異的適應度差異，這意味著細胞需要以非常高的精度（>22 位元）估計營養濃度，以確保最佳生長。我認為這樣的準確性在實務上是無法實現的。因此，自然選擇在最大化細胞訊息處理能力方面可能面臨根本限制。代謝網絡的分析為從定量、資訊理論的角度理解細胞生物學打開了一扇大門。