多化学物质反应扩散系统中斑点的分化与复制

通过将具有自复制斑点的Gray-Scott模型推广到包含模拟多化学物质系统所需的多个自由度，研究了反应扩散方程中斑点的复制与分化。通过考察许多可能的反应网络，将该模型的行为分为三类：均匀固定斑点的复制、振荡斑点的复制，以及从“多潜能斑点”的分化。这些多潜能斑点要么复制，要么分化为具有不同不动点动力学的其他类型斑点，从而形成非均匀的斑点图样。从化学多样性丧失和局部Kolmogorov-Sinai熵减少的角度分析了斑点的这一分化过程。还讨论了结果与发育细胞生物学和干细胞的相关性。