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化学反应网络中自催化的定义

分子网络 2021-07-08 v1 离散数学

摘要

自催化是一个看似简单的概念,指化学物种X催化其自身的形成。从化学动力学角度看,自催化剂表现出超线性增长区间。然而,给定一个化学反应网络,识别具有自催化性质的物种——即存在一个以X为输入并产生多于一个X副本为输出的子网络——绝非易事。困难源于需要区分自催化与以下情况的叠加:一个消耗和产生等量X的循环,以及一个产生X的路径。为解决此问题,已引入若干相互竞争的概念,如排他自催化与自催化循环。然而,对不同作者所提概念及用法的仔细考察表明,定义上的细微差异常使概念上匹配的思想难以在形式上统一。在本文中,我们通过将现有方法转化为使用整数超流作为研究大型化学反应网络中自催化基础的共同形式框架,使一些可用方法具有可比性。作为应用,我们研究了代谢网络中自催化的普遍程度。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.03086,
  title  = {Defining Autocatalysis in Chemical Reaction Networks},
  author = {Jakob L. Andersen and Christoph Flamm and Daniel Merkle and Peter F. Stadler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.03086},
  year   = {2021}
}