Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2504.14923

帮助 | 高级搜索

物理学 > 生物物理

arXiv:2504.14923 (physics)
[提交于 2025年4月21日 ]

标题: 热力学最大熵产生原理与生命的诞生与演化

标题: Maximum Entropy Production Principle of Thermodynamics for the Birth and Evolution of Life

Authors:Yasuji Sawada, Yasukazu Daigaku, Kenji Toma
摘要: 综述了与最大熵产生原理(MEPP)相关的生命起源和演化研究。研究表明,这一原理对于一致理解生命的起源和演化至关重要。 首先,回顾了一项近期关于自我复制系统(前RNA生命)起源的研究,该研究与MEPP相关。通过动力学系统方法报告了局部系统中聚合物浓度的一个关键条件,在此条件下,保证了熵产生的指数增长。 其次,综述了早期演化的研究工作;包括形成多细胞组织所需的细胞数量的实验研究,以及模型系统的分化及其与MEPP关系的数值研究。 本文综述表明,演化的晚期阶段以社会的形成和外部熵产生为特征。讨论了从生命起源到现今生命遵循MEPP的一般演化路径假设。还给出了几个偶然面临贫乏热力学条件的生命实例,并进行了热力学讨论。 通过本综述可以观察到,只要处于远离平衡的热力学条件下,MEPP始终有助于对生命起源和演化的热力学理解。
摘要: Research on the birth and evolution of life are reviewed with reference to the maximum entropy production principle (MEPP). It has been shown that this principle is essential for consistent understanding of the birth and evolution of life. First, a recent work for the birth of a self-replicative system as pre-RNA life is reviewed in relation to the MEPP. A critical condition of polymer concentration in a local system is reported by a dynamical system approach, above which, an exponential increase of entropy production is guaranteed. Secondly, research works of early stage of evolutions are reviewed; experimental research for the numbers of cells necessary for forming a multi-cellular organization, and numerical research of differentiation of a model system and its relation with MEPP. It is suggested by this review article that the late stage of evolution is characterized by formation of society and external entropy production. A hypothesis on the general route of evolution is discussed from the birth to the present life which follows the MEPP. Some examples of life which happened to face poor thermodynamic condition are presented with thermodynamic discussion. It is observed through this review that MEPP is consistently useful for thermodynamic understanding of birth and evolution of life, subject to a thermodynamic condition far from equilibrium.
评论: 综述文章;17页,4幅图
主题: 生物物理 (physics.bio-ph) ; 统计力学 (cond-mat.stat-mech); 适应性与自组织系统 (nlin.AO); 化学物理 (physics.chem-ph)
引用方式: arXiv:2504.14923 [physics.bio-ph]
  (或者 arXiv:2504.14923v1 [physics.bio-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.14923
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Entropy 2025, 27, 449

提交历史

来自: Kenji Toma Dr. [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 4 月 21 日 07:46:53 UTC (1,717 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cond-mat.stat-mech
nlin
nlin.AO
physics
physics.bio-ph
physics.chem-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号