论有序性的起源

胚胎发育与组织重构、伤口愈合以及癌细胞侵袭所共有的一个主要特征是集体细胞迁移。在集体迁移事件中，细胞阻塞（jamming）与解阻塞（unjamming）现象日益受到关注，其潜在的力学、基因组、转录和信号事件也正逐步明晰。在这篇简短的展望中，我提出一种综合，首次将两个关键概念结合在一起。一方面，有观点认为细胞集体的解阻塞相是在有利于类流体迁移动力的选择压力下演化而来的，这正是组织演化、发育、可塑性与修复等过程所需要的。作为动态相，相较于阻塞相，解阻塞相预期在能量上更为昂贵；阻塞相是在有利于类固体稳态机制的选择压力下演化而来，相比之下其非迁移但节能且力学稳定。另一方面，早在细胞阻塞被发现之前，Kauffman就提出了一般生物学原理：生命系统存在于混沌边缘的固体机制中，且自然选择达成并维持此种 poised 状态。此处我提出，至少在某些系统中，Kaufmann在抽象层面所预测的此种 poised 状态，在具体上由恰处于解阻塞临界点的阻塞机制所实现。