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开放系统病毒粒子物理学:基于非自伴随机偏微分方程与福克空间形式的路径积分病毒晶格理论

生物物理 2025-03-18 v2

摘要

我们构建了一个基于路径积分视角和 m-sectorial 开放系统框架的综合性生物物理模型,用于描述资源受限、受噪声驱动环境中复杂的滞留性病毒声子动力学。通过统一波动力力学(通过乘性噪声的偏微分方程)、占有者或排列转换的马尔可夫跳变,以及第二量化(福克空间)展开,我们的构建在单个全局波函数中容纳了无限多个病毒晶格。为此,我们捕捉了整个可能由数百万个个体组成的群体能否由单个算子论状态(或轨道)表示,其演化由非单位化半群控制,可能存在平衡或非平衡稳态。该方法允许对系统轨迹空间上的作用函数进行操作,在详细平衡因持续资源输入而被打破时,使大偏差和通量分析成为可能,这在真实感染中经常发生。因此,全局波函数将 PDE 前波模式、占有者转换和随机诱导的重排合成为单个演化方程,捕捉当地 capsid 振动如何催化大规模复制爆发,反之亦然。我们的证明表明,尽管存在占有者扩张或形态连续性,解在有限时间内仍保持有限范数。良好的可解性扩展到具有复阻尼、不可逆性和算子值噪声的非自伴算子,从而镜像宿主约束和免疫因素以限制病毒增殖。我们的形式主义邀请直接实验交叉验证,从单病毒跟踪到群体检测,并为资源受限的复制、capsid 重组及潜在干预策略提供预测性见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.12318,
  title  = {Open-System Virus Particle Physics: A Path-Integral Viral Lattice Theory Using Non-Self Adjoint Stochastic PDEs and Fock-Space Formalism},
  author = {Lillian St. Kleess},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12318},
  year   = {2025}
}