生命也能被程式化？重新定義細胞自組織的運作法則

粒子間的非互惠作用，為動態系統的調控開啟了新可能。無論是企業、社會還是國家，當每個成員各司其職時，整體運作往往最為順暢。這種效率通常建立在空間組織的基礎上，而組織的形成可能來自既定規則，也可能是透過學習或自組織等自然過程產生的。

在微觀世界中，細胞同樣由各司其職的專門元件構成。馬克斯·普朗克動力學與自組織研究所（MPI-DS）的科學家們，正致力於破解這些複雜生物結構的形成之謎。他們建立的模型聚焦於構成有序結構的基本要素，特別探討不同元件間如何透過簡單互動，逐步形成精密的組織架構。

研究第一作者拉雅·帕卡沃西解釋：「在被動系統中，粒子隨機互動會達到平衡，形成穩定模式。但當我們匯入非互惠作用——例如A粒子受B吸引，B卻排斥A——系統就會出現均質化現象。」這項發現延續了先前對非互惠作用的研究，證實這類互動確實能調控粒子組織的狀態。

共同第一作者納夫迪普·拉納進一步說明：「調整非互惠引數，可讓系統適應不同狀態。這些狀態可能是細胞內無膜分隔的分子凝聚體，也可能是細胞訊號傳遞中的資訊波。」這項研究為理解複雜模式與結構的湧現機制，以及細胞功能的維持方式，開闢了嶄新的研究途徑。

該研究成果已發表於2025年4月7日出刊的《物理評論快報》（Physical Review Letters），論文標題為〈多物種非互惠混合系統中的增強穩定性與混沌凝聚體〉，DOI編號10.1103/PhysRevLett.134.148301。