自复制原始细胞的非平衡热力学

我们给出了一种基于液滴的、化学可行的原始细胞系统的生命周期的非平衡热力学描述。通过将原始细胞的代谢动力学与其热力学耦合，我们展示了该系统如何被驱动出平衡以确保原始细胞的生长和复制。这种耦合使我们能够推导演化方程，并严格证明生长和复制生命周期如何被理解为一个非平衡热力学循环。该过程不诉诸遗传信息或继承，仅基于非平衡物理考量。我们对简单而真实的原始细胞生长和复制过程的非平衡热力学描述，代表了对一个核心生物现象（既关涉生命起源也关涉现代生物学）的物理理解的进步。