涨落耗散定理到具有吸收态系统的推广

演化至无法离开的状态的系统在自然界中十分常见。但作为统计力学基本结果的涨落耗散定理，主要局限于近稳态系统。在具有吸收态的过程中，总概率随时间衰减，最终归零，使得标准响应理论的预测失效。在本文中，我们研究此类过程如何响应外部扰动，并发展了一种扩展涨落耗散定理框架的新理论。我们将该理论应用于跨越极不同领域的两个范例——森林生态系统中的生灭过程，以及蛋白质在 DNA 上的靶向搜索。这些系统可能受到增加其灭绝/吸收速率的扰动影响，即便种群规模的平均值或方差未被改变。这些效应未被标准响应理论所捕捉，却可由我们的框架精确预测。我们的理论方法具有一般性，适用于任何具有吸收态的系统。它能揭示被标准方法所掩盖的灭绝路径的重要特征。