论类蛋白微球的形态与功能复杂性

类蛋白体是由基于聚氨基酸聚合物制成的固化凝胶，表现出振荡电活动。已有研究提出，类蛋白体能够执行模拟计算，因为其电活动可以转化为一系列布尔逻辑门。本文着重解析在实验室制备的类蛋白微球集合体的形态与功能复杂性。我们确定了两种不同的方案（一种使用 SEM，一种不使用）来制备和观察类蛋白微球。为了量化类蛋白体集合体的复杂性，我们测量了九个复杂性指标（例如：平均度 $\textrm{Deg}_{av}$、独立环的最大数量 $u$、每节点平均连接数 $\textrm{Conn}_{av}$、电阻 $\textrm{res}_{\textrm{eff}}$、渗透阈值 $\textrm{perc}_{\textrm{t}}$），这些指标揭示了类蛋白体的形态和功能复杂性，以及在类蛋白微球集合体的无向图抽象中发生的信息传输。我们识别出了能够区分两种不同制备方案的复杂性指标，并在所有测试中找出了最密集、最复杂且功耗最低的类蛋白网络。通过这项工作，我们希望为模拟计算机的硬件设计者提供一个复杂性工具包，使其能够在一开始所选择方案的逐一指导下，利用正确的复杂性要素来设计系统。在更基础的层面上，本研究还提出，需要将凝胶、微球和流体系统本质上视为信息论系统，而非连续介质力学系统，这一观点源于 Tao 近期的研究计划，即将流体视为潜在图灵完备的，因而是可编程的。