生物学中的交通现象：从分子马达到生物体

类交通的集体运动在生物系统的几乎所有层面都能观察到。分子马达蛋白，例如驱动蛋白和动力蛋白，是真核细胞中几乎所有细胞内运输的载体，有时会遇到交通堵塞，表现为生物体的疾病。同样，胶原酶MMP-1（在脊椎动物细胞外基质的胶原纤维上移动）的交通堵塞也在最近的实验中被观察到。社会性昆虫如蚂蚁和白蚁在路径上的类交通运动在我们的日常生活中可能更为熟悉。过去几年的实验、理论和计算研究使人们对这些现象中涉及的通用或共同物理原理有了更深入的理解。特别是，由爱因斯坦、朗之万等人在近一百年前开创的非平衡统计力学的一些方法，被证明是对这些类交通集体现象模型进行定量分析的强大理论工具，因为这些系统本质上远离平衡。在这篇综述中，我们批判性地审视了当前的理解状况，揭示了现有方法的局限性，提出了开放性的挑战性问题，并推测了这一跨学科领域可能的未来研究方向，在这个领域中，物理学不仅与化学和生物学相遇，还与（纳米）技术相遇。