生命起源的形式物理框架:耗散驱动的演化复制体选择
统计力学
2026-03-17 v1 生物物理
摘要
从无机物到生命的涌现构成一个热力学挑战:第二定律规定了全球趋向无序的方向,而生命则是局部高度有序结构的集合。本文提出一种基于非平衡系统统计物理的生命起源形式物理框架。我们从已建立的耗散与过程概率关系(如 Crooks 滞动定理)过渡到系统历史的大偏差框架,以揭示具有更大积分耗散的历史倾向。随后,我们展示了这一倾向如何导致遗传的选择。我们的论证核心是,简单自催化导致耗散指数增长,而模板导向复制通过其容纳变异和适应的能力(我们从中推导出有效适应率 ),开启了超指数增长路径。这转化为其出现相对概率随时间的双指数放大,构成其被选中 asymptotical 上占主导的物理偏置。该框架阐明了从简单耗散结构向信息载体复制体的层次性跃迁,而其稳定性取决于超过忠诚度、动力学效率和资源供应的临界阈值。我们通过提出一种 refined、量化且可验证的实验,定义识别合成化学系统中演化过程起始的精确数学特征。
引用
@article{arxiv.2603.15230,
title = {A Formal Physical Framework for the Origin of Life: Dissipation-Driven Selection of Evolving Replicators},
author = {Shlomo Segal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.15230},
year = {2026}
}
备注
5 pages