耗散细胞网络双部结构演化起源

最近，针对能量耗散在生物网络中的作用已开展了大量研究，主要聚焦于耗散与功能之间的关系。然而，网络科学的发展促使我们深入了解生物网络的系统架构及其演化优势。我们发现，生物耗散网络的耗散程度与其结构高度相关。通过探讨这些适应性良好的网络，我们发现能量产生模块在所有情况下都相对独立。我们对经典耗散网络的初级网络应用了演化仿真与分析，包括动力学证实、激活抑制振荡器以及两种典型适应性响应模型。我们发现尽管选择仅针对网络功能施加，但网络倾向于将高能量分子作为燃料与功能模块解耦，以在演化过程中实现更高的整体耗散。此外，我们发现，解耦的燃料模块可以增强网络对参数或结构扰动的鲁棒性。我们对动力学证实网络以及能源驱动网络的一般情况提供了理论分析。我们发现，燃料解耦可以保证更高的耗散，并且在考虑耗散网络的大多数情况下，实现更好的性能。我们得出结论，燃料解耦是一种演化结果，并且在演化过程中具有优势。