一個(gè)由來自不同國家的物理學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)成功揭示了第一生命來源是如何從非生命界轉(zhuǎn)入生命界的,。他們通過被稱為孤波的能量波來對(duì)生物狀態(tài)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,，從而得出結(jié)論。
來自澳大利亞國立大學(xué)的Nail Akhmediev教授稱,，這是一個(gè)生動(dòng)的模型,，當(dāng)沒有足夠的能源或物質(zhì)時(shí)，它會(huì)發(fā)生擺動(dòng),，就像它在呼吸一樣,。當(dāng)物質(zhì)和能量不再通過這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行流動(dòng)時(shí)，它就會(huì)死亡,。
如果這些過程像孤波一樣簡(jiǎn)單地發(fā)生,，我們就可以想象出第一生命是如何由諸如氫和氧之類的非生命元素中產(chǎn)生。
Akhmediev教授與德國拜羅伊特大學(xué)的Helmut教授和西班牙光學(xué)研究所的Jose Soto-Crespo教授共同開發(fā)了這個(gè)數(shù)學(xué)模型,，并發(fā)表在最新一期的Physics Letters A雜志上,。
Akhmediev教授稱，孤波模型將使我們了解基本的生物功能,。
他表示,，孤波是一種不會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變的孤立的能量波，它能作為一個(gè)生命模型的原因是它演示了生命最簡(jiǎn)單且最本質(zhì)的功能,。
科學(xué)家們可以將這個(gè)模型運(yùn)用于復(fù)雜的生物系統(tǒng),，如神經(jīng)和肌肉脈沖的傳輸、發(fā)生在生物膜內(nèi)的過程以及其他類似的現(xiàn)象,。更好地理解孤波模型有助于我們理解自己的身體是如何工作的,。
科學(xué)家們也正在試圖理解生命是怎樣通過簡(jiǎn)單的物理過程而出現(xiàn)的。這個(gè)模型的使用將幫助科學(xué)家分析更加復(fù)雜的情況,。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1016/j.physleta.2013.02.015
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PMID:
Dissipative solitons with energy and matter flows: Fundamental building blocks for the world of living organisms
N-Akhmediev, J-M-Soto-Crespo, H-R-Brand.
We consider a combined model of dissipative solitons that are generated due to the balance between gain and loss of energy as well as to the balance between input and output of matter. The system is governed by the generic complex Ginzburg–Landau equation, which is coupled to a common reaction–diffusion (RD) system. Such a composite dynamical system may describe nerve pulses with a significant part of electromagnetic energy involved. We present examples of such composite dissipative solitons and analyse their internal balances between energy and matter generation and dissipation.
