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新框架「組裝理論」 銜接物理學與演化生物學,探索宇宙生命可能

物理學一直是我們解釋宇宙運作的大師,但當它遇到演化論時卻略顯尷尬。雖然物理應該涵蓋生物學,但目前尚未能預測演化及特質的出現。

為了銜接這一缺口,來自亞利桑那州立大學的物理學家Sara Walker和格拉斯哥大學的化學家Lee Cronin領頭的國際科學家團隊提出了一個新的框架,名為「組裝理論」。

Walker解釋說:「組裝理論為我們提供了一個全新的觀察物理、化學和生物的角度,這些看似不同的領域實則都在描寫相同的真實世界。」

他們建議,我們不應只考慮事物的當下狀態,還應考慮時間維度,即它們如何形成以及可能的變化。

生命產生必須超過15步驟

研究人員創建了一種名為「分子複雜度指數」的工具,它確定創建每種分子所需的最小步驟數,並根據這些步驟的數量分配複雜度。他們發現,只有生命和技術過程才能產生超過15個組裝步驟的分子。

組裝理論更考慮了物體的複製數量。隨著物體複雜度的增加,它存在的可能性又一次被複製的機率會減少。除非有外部力量或壓力幫助它隨著時間挑戰機會。這正是進化過程中的選擇如何對隨機突變起作用。

令人驚喜的是,這一理論不僅適用於現有物體,還可用於預測新物體的出現,這意味著他們可以預測生命在特定系統中出現的可能性。

Cronin激動地說:「進一步的研究可能改變從宇宙學到計算機科學的領域,它代表了物理、化學、生物和信息理論交匯的新前沿。」

此項研究已發表在最新一期的《自然》期刊上。

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參考論文:

1.Assembly theory explains and quantifies selection and evolution.Nature

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