“組裝理論”是連結物理學和生物學的開創性理論框架，它為生物演化及其在普遍物理定律中的地位提供了變革性的見解。它的應用範圍從尋找外星生命到了解生命起源，並有望重塑許多科學領域。

組裝理論在物理學和生物學之間架起了一座橋樑，它解釋了複雜物體是如何被認定為進化的產物，以及部件的可重複使用性是如何通過自然界中的選擇來構建新穎和相同的複雜物品的。資料來源：科學傳播工作室安娜-坦佐斯博士

一個國際研究團隊開發了一個新的理論框架，將物理學和生物學聯繫在一起，提供了一種統一的方法來理解複雜性和演化是如何在自然界中產生的。這項關於”組裝理論”的新工作今天（10 月4 日）發表在《自然》雜誌上，標誌著我們在從根本上理解生物進化及其如何受宇宙物理定律支配方面取得了重大進展。前期工作和分子組裝指數

這項研究建立在該研究小組先前的工作基礎之上，該小組將組裝理論發展為一種經過經驗驗證的生命探測方法，對尋找外星生命和在實驗室中進化新生命形式的努力具有重要意義。在先前的工作中，研究小組根據構建分子所需的最小成鍵步驟數，為分子分配了一個稱為分子組裝指數的複雜度分數。他們展示了這一指數如何透過實驗進行測量，以及高數值如何與生命分子相關聯。

組裝理論中的數學形式主義

這項新研究圍繞著一個名為”組裝”的物理量引入了數學形式主義，該物理量可根據一組複雜物體的豐度和組裝指數來捕捉產生這些物體所需的選擇程度。

亞利桑那州立大學的理論物理學家和生命起源研究員薩拉-沃克教授解釋說：「組裝理論提供了一個全新的視角，讓我們從不同的角度來看待物理學、化學和生物學的同一基本現實。有了這個理論，我們就可以開始縮小還原論物理學和達爾文進化論之間的差距–這是向統一惰性物質和生命物質的基礎理論邁出的重要一步。”

應用與未來潛力

研究人員展示了組裝理論如何應用於量化從簡單分子到複雜聚合物和細胞結構等系統中的選擇和演化。它既能解釋新物體的發現，也能解釋對現有物體的選擇，從而使生命和技術所特有的複雜性無限制地增加。

格拉斯哥大學化學家、共同第一作者李-克羅寧（Lee Cronin）教授說：”組裝理論提供了一種全新的方式來看待構成我們世界的物質，它不僅由不可改變的粒子所定義，而且由透過長期選擇來建構物體所需的記憶所定義。隨著進一步的工作，這種方法有可能改變從宇宙學到電腦科學的各個領域。它代表了物理學、化學、生物學和資訊理論交叉領域的一個新前沿”。

加深理解

研究人員的目標是進一步完善組裝理論，探索其在描述已知和未知生命特徵方面的應用，並檢驗關於生命如何從非生命物質中產生的假設。克羅寧說：「該理論的一個重要特點是它可以透過實驗進行檢驗。這為利用組裝理論設計新實驗提供了令人興奮的可能性，透過在實驗室中從零開始創建生命系統，可以解決生命起源的問題。”

該理論在物理和生命科學的邊界上開闢了許多新的問題和研究方向。總之，組裝理論有望為生物複雜性和演化創新的物理學基礎提供深刻的新見解。