前沿综述:描述生物系统涌现行为的景观和流理论视角
导语
生物物理杂志(Journal of Biological Physics)2022年初发布特刊《景观理论对生物学的革命性影响》以庆祝生物物理先驱Hans Frauenfelder的100岁诞辰,其中收录了美国纽约州立大学石溪分校汪劲教授的综述文章。文章对平衡生物系统的景观理论和非平衡生物系统的景观和流理论(landscape and flux theory)作为全局驱动力进行了综述。在该文中,行为的涌现、熵与自由能相关的热力学,以及速率和路径的动力学,都得到定量论证。文章还讨论了层级化组织结构。作者通过图示说明了理论在各个生物学领域的应用,涵盖蛋白质折叠、生物分子识别、特异性、生物分子演化和平衡系统设计、细胞周期、分化与发育、癌症、神经网络和脑功能、非平衡系统的演化、基因组结构动力学的跨尺度研究、景观和流的实验量化和验证等。这为景观和流理论视角的生物系统行为、动力学与功能,提供了一个全局的、物理的和定量的图景。
以下链接是对该综述文章中重要章节的摘录翻译和整理。
https://swarma.org/?p=34475
论文题目:
Perspectives on the landscape and flux theory for describing emergent behaviors of the biological systems
论文地址:
https://link.springer.com/article/10.1007/s10867-021-09586-5