非平衡网络中动力学相的生物学启示
分子网络
2016-05-27 v1 统计力学
生物物理
摘要
生物学以自由能为代价，通过类麦克斯韦妖（Maxwell Demon）机制实现诸如纠错、超敏性（ultra-sensitivity）和精确浓度测量等新颖功能。针对多种此类机制的设计原则和自由能权衡已被研究。在本综述中，我们强调一种基于动力学相（dynamical phases）的视角，其能够解释这些机制所共享的共性。动力学相由非平衡系统在内部状态空间中执行的典型轨迹所定义。我们发现动力学相的共存对于功能与自由能成本之间的权衡具有戏剧性后果。动力学相也可为此类生物麦克斯韦妖背后的设计原则提供直观图像。
引用
@article{arxiv.1506.02323,
title = {Biological implications of dynamical phases in non-equilibrium networks},
author = {Arvind Murugan and Suriyanarayanan Vaikuntanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.02323},
year = {2016}
}
备注
10 figures. Submitted to the Journal of Statistical Physics (special issue on "Information Processing in Living Systems")