聖塔非研究所

生物發生演化模型中自催化網路的功能自組織

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/19 上午02:31

摘要 我們提出了考夫曼提出並由法默、考夫曼和帕卡德開始的自催化化學反應網絡研究的延續。自催化反應網絡被定義為聚合物之間的一組可逆連接反應。所有反應均由至少一種聚合物催化,該聚合物也作為反應物參與網絡中。此模型的動機是生命起源問題,特別是從無生命(自然發生)到生命(生物發生)的轉變。這種轉變被建模為來自自發生成的分子世界的聚合物的自組織。我們對該模型進行了一些重大擴展,包括對與網…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #1626
  • 日期:2026-03-18

摘要

我們提出了考夫曼提出並由法默、考夫曼和帕卡德開始的自催化化學反應網絡研究的延續。自催化反應網絡被定義為聚合物之間的一組可逆連接反應。所有反應均由至少一種聚合物催化,該聚合物也作為反應物參與網絡中。此模型的動機是生命起源問題,特別是從無生命(自然發生)到生命(生物發生)的轉變。這種轉變被建模為來自自發生成的分子世界的聚合物的自組織。我們對該模型進行了一些重大擴展,包括對與網路競爭資源的非催化過程的處理、一致且物理意義的化學反應,以及賦予開放式演化能力的可變性來源。我們探索這些網路的特性,並討論成功生產大型聚合物的要求以及對環境變化的穩定性。我們也提出了對代表網路環境或動態屬性的參數約束的結果。透過專注於解釋此類問題的需要,我們得到了一個功能性自組織模型,該模型是由一個實際問題(儘管人們對這個問題了解甚少)所激發的。我們也介紹了許多相關問題的結果,例如演化論、從局部互動規則中出現的集體行為規則、網路動態和連結性,以及我們的研究與實際實驗的相關性。