聖塔非研究所

自催化二元聚合物模型中以動態對稱性破缺進行序列選擇

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 上午11:26

摘要 核酸的模板定向複製是所有生物的本質,也是任何生命起源場景的重要里程碑。我們在這裡提出了生命起源前序列複製的理想化模型,其中二元聚合物充當其自催化複製的模板,從而在相互交織的分子生態中充當彼此的反應物和產物。我們的模型展示了自催化如何以反直覺的方式改變定性和定量的系統動力學。最值得注意的是,數值模擬揭示了一種非常強大的內在選擇機制,當從單體池開始時,該機制有利於出現一些具有…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #8
  • 日期:2026-03-18

摘要

核酸的模板定向複製是所有生物的本質,也是任何生命起源場景的重要里程碑。我們在這裡提出了生命起源前序列複製的理想化模型,其中二元聚合物充當其自催化複製的模板,從而在相互交織的分子生態中充當彼此的反應物和產物。我們的模型展示了自催化如何以反直覺的方式改變定性和定量的系統動力學。最值得注意的是,數值模擬揭示了一種非常強大的內在選擇機制,當從單體池開始時,該機制有利於出現一些具有高度有序和重複序列模式的群體結構。我們透過分析和模擬證明了這種「最遲鈍的選擇」是如何由連續對稱性突破瞬態動力學中的隨機波動引起的,這種隨機波動被自動催化放大並最終傳播到群體層面。討論了這些觀察結果對相關生命起源之前數學模型的影響。