解剖与生理学：当前研究
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抽象的

利用突变模型初步探讨多细胞生物原理

曹哲明、丁卫东、强军、王美瑶、朱浩军、

热力学研究将生物体视为耗散结构。生物体通过与周围环境交换物质、能量和熵来维持和发展有序的结构；从而维持生命和成长。对于单个细胞来说，温度、体积、内容物浓度和内容物复杂度是四个控制变量。对于温血动物，假设温度和内容物浓度恒定，仅将体积和内容物复杂性，即细胞内的各种蛋白质、核酸和小分子物质及其相互作用视为作用变量。因此，单个细胞的潜在功能应该符合尖点突变模型。由于没有对体积与内容复杂度之间关系的具体数学模型进行研究，我们无法针对该尖点突变模型的潜在函数的特定变体提出具体方法。我们只能根据尖点突变模型的基本特征给出我们的近似结果。我们推测，当单个细胞处于稳定状态时，它不能进行分化、去分化和分裂。这些行为仅在细胞进入不稳定状态时才会发生。基于这一推测，我们将温血动物的体细胞分为两类，即稳定细胞和非稳定细胞。如果我们将温血动物视为一个整体耗散结构，那么它的控制变量应该有稳态单元、非稳态单元和负熵输入。如果我们假设负熵输入是恒定的，非稳态细胞的比例和细胞总数可以作为势函数的控制变量。对于温血动物来说，其潜在功能也符合尖点突变模型。由于对非稳态细胞比例与细胞总数之间关系的研究很少，我们无法提出针对尖点突变模型势函数变化的具体方法。我们只能根据尖点突变模型的基本特征给出我们的近似结果。我们推测，作为个体，动物在发育过程中应该处于稳定的状态。一旦进入不稳定状态，就会生病或者死亡。对于人类来说，从受精卵到老年的生长过程中，不稳定细胞的比例会减少。从受精卵到成年，细胞总数不断增加；然而，在老年时，细胞总数开始逐渐减少。整个发育曲线会逐渐进入不稳定状态。我们推测，人类的发育曲线一旦进入不稳定状态，对于老年人来说就是死亡。