"组装理论"是连接物理学和生物学的开创性理论框架，它为生物进化及其在普遍物理定律中的地位提供了变革性的见解。它的应用范围从寻找外星生命到了解生命起源，有望重塑众多科学领域。

组装理论在物理学和生物学之间架起了一座桥梁，它解释了复杂物体是如何被认定为进化的产物，以及部件的可重复使用性是如何通过自然界中的选择来构建新颖和相同的复杂物品的。资料来源：科学通信工作室安娜-坦佐斯博士

一个国际研究团队开发出了一个新的理论框架，将物理学和生物学联系在一起，提供了一种统一的方法来理解复杂性和进化是如何在自然界中产生的。这项关于"组装理论"的新工作今天（10 月 4 日）发表在《自然》杂志上，标志着我们在从根本上理解生物进化及其如何受宇宙物理定律支配方面取得了重大进展。

这项研究建立在该研究小组之前的工作基础之上，该小组将组装理论发展为一种经过经验验证的生命探测方法，对寻找外星生命和在实验室中进化新生命形式的努力具有重要意义。在之前的工作中，研究小组根据构建分子所需的最小成键步骤数，为分子分配了一个称为分子组装指数的复杂度分数。他们展示了这一指数如何通过实验进行测量，以及高数值如何与生命分子相关联。

组装理论中的数学形式主义

这项新研究围绕一个名为"组装"的物理量引入了数学形式主义，该物理量可根据一组复杂物体的丰度和组装指数来捕捉产生这些物体所需的选择程度。

亚利桑那州立大学的理论物理学家和生命起源研究员萨拉-沃克教授解释说："组装理论提供了一个全新的视角，让我们从不同的角度来看待物理学、化学和生物学的同一基本现实。有了这一理论，我们就可以开始缩小还原论物理学和达尔文进化论之间的差距--这是向统一惰性物质和生命物质的基础理论迈出的重要一步。"

应用与未来潜力

研究人员展示了组装理论如何应用于量化从简单分子到复杂聚合物和细胞结构等系统中的选择和进化。它既能解释新物体的发现，也能解释对现有物体的选择，从而使生命和技术所特有的复杂性无限制地增加。

格拉斯哥大学化学家、共同第一作者李-克罗宁（Lee Cronin）教授说："组装理论提供了一种全新的方式来看待构成我们世界的物质，它不仅由不可改变的粒子所定义，而且由通过长期选择来构建物体所需的记忆所定义。随着进一步的工作，这种方法有可能改变从宇宙学到计算机科学的各个领域。它代表了物理学、化学、生物学和信息论交叉领域的一个新前沿"。

加深理解

研究人员的目标是进一步完善组装理论，探索其在描述已知和未知生命特征方面的应用，并检验关于生命如何从非生命物质中产生的假设。克罗宁说："该理论的一个重要特点是它可以通过实验进行检验。这为利用组装理论设计新实验提供了令人兴奋的可能性，通过在实验室中从零开始创建生命系统，可以解决生命起源的问题。"

该理论在物理和生命科学的边界上开辟了许多新的问题和研究方向。总之，组装理论有望为生物复杂性和进化创新的物理学基础提供深刻的新见解。