生命是什么？ 这个问题仍然是生物科学的典型难题，它囊括了生命形式错综复杂的复杂性和令人惊叹的多样性。 本研究提出，解决这一巨大复杂性的一个可行方法是将生命物质概念化为机器生产机器的级联。
最近的一项研究提出了一种理解生命的新方法，将生命描述为机器生产机器的级联，从分子水平跨越到生物圈水平。Tlusty 教授和 Libchaber 教授提出了一个概念框架，将生命定义为几乎无限的双重级联，确定了自我复制机器与环境对接的临界点，为生命数学理论奠定了基础。
这种级联说明了细胞是如何由更小的子机器组成的，一直延伸到原子水平，在原子水平上，离子泵和酶等分子机器在运作。 从相反的方向，它解释了细胞如何自我组织成更大的系统--组织、器官和种群--最终形成生物圈。
这一新概念框架是韩国蔚山国立科技大学物理系 Tsvi Tlusty 教授和纽约洛克菲勒大学物理与生物学中心 Albert Libchaber 教授的合作成果。
来自 UNIST 物理系的特聘教授 Tsvi Tlusty。 资料来源：UNIST
这项研究的灵感来自十七世纪的多面手戈特弗里德-莱布尼茨，他指出："自然界的机器，也就是有生命的身体，其最小的部分仍然是机器，直到无穷大。"
特鲁斯蒂和利布查伯构建了一种简化语言，将生命物质描述为（几乎）无限的双重级联，在空间上跨越 18 个数量级，在时间上跨越 30 个数量级。
这个级联的大尺度和小尺度分支汇聚在 1000 秒和 1 微米的临界点，与微生物生命的典型时空尺度相对应。 本文根据基本的物理和逻辑原理解释了临界点的起源，将其确定为自我繁殖机器与咸水对接所需的最低条件。
这个临界点标志着从构建最小自我复制机器到出现由这种机器组成的社会的演变，最终导致整个生物圈的形成。
"这项工作为开发囊括生命特征的数学语言奠定了概念基础，"特鲁斯蒂教授说。"这种形式主义对于构建生命理论至关重要。"
编译自/ScitechDaily