介观非平衡度量可揭示主动驱动的内在特征

生物组装体如染色体、膜和细胞骨架，在纳米尺度上受到酶活性和分子马达的驱动而远离平衡。类似的非平衡动力学也可在合成系统中实现，例如化学燃料驱动的胶体粒子。刻画此类主动软物质组装体的随机非平衡动力学仍是一项挑战。近来，人们提出了新的非侵入式方法来确定非平衡行为，这些方法基于检测系统若干坐标随机轨迹中细致平衡的破缺。受两点微流变学方法（其中一对探针粒子的平衡涨落揭示平衡系统的粘弹性响应）的启发，本文研究我们是否可将此类方法推广至非平衡组装体：能否通过对两点非平衡度量的分析，提取出系统主动驱动性质的信息？我们在理论上针对一类弹性系统探讨该问题，该类系统由空间异质的随机内驱动驱离平衡。我们考虑了内驱动空间特征的若干情景（可能与生物和合成系统相关），并研究主动噪声的这些特征如何反映在两点非平衡度量的长程标度行为中。