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研究主要作者M(jìn)elvin Vopson博士來(lái)自該大學(xué)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)院。他說(shuō)：“在物理學(xué)中，有一些規(guī)律支配著宇宙中發(fā)生的一切，例如天體如何移動(dòng)，能量如何流動(dòng)等等。一切都建立在物理學(xué)規(guī)律之上。最強(qiáng)大的定律之一是熱力學(xué)第二定律，該定律規(guī)定，熵--衡量一個(gè)孤立系統(tǒng)中的無(wú)序程度--只能增加或保持不變，但永遠(yuǎn)不會(huì)減少?！?/p>

這是一個(gè)與“時(shí)間之箭”有關(guān)的無(wú)可爭(zhēng)議的定律，它證明了時(shí)間只向一個(gè)方向移動(dòng)。它只能朝一個(gè)方向流動(dòng)，不能倒退。

他解釋說(shuō)：“想象一下兩個(gè)透明的玻璃盒子。在左邊，你有紅色的氣體分子，你可以看到，像紅色的煙霧。在右邊，你有藍(lán)色的煙霧，在它們之間有一個(gè)屏障。如果你移開(kāi)屏障，這兩種氣體將開(kāi)始混合，顏色也會(huì)改變。這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有任何過(guò)程可以讓它自己再次分離出藍(lán)色和紅色。換句話說(shuō)，你不能降低熵，也不能在不花費(fèi)能量的情況下將系統(tǒng)組織成以前的樣子，因?yàn)殪刂荒鼙３植蛔兓螂S時(shí)間增加?！?/p>

Vopson博士是一位信息物理學(xué)家。他的研究重點(diǎn)是信息系統(tǒng)，其范圍可以從筆記本電腦的硬盤(pán)到生物體內(nèi)的DNA和RNA。他與英國(guó)中央蘭開(kāi)夏大學(xué)的Serban Lepadatu博士合作撰寫(xiě)了這篇論文。

Vopson博士補(bǔ)充說(shuō)：“如果熱力學(xué)第二定律規(guī)定，熵需要保持不變或隨時(shí)間增加，我想也許信息熵也會(huì)如此。但Lepadatu圖博士和我發(fā)現(xiàn)的情況正好相反--它隨時(shí)間推移而減少。信息動(dòng)力學(xué)第二定律的作用與熱力學(xué)第二定律完全相反?！?/p>

根據(jù)Vopson博士的說(shuō)法，這可能是生物體基因突變的原因。他解釋說(shuō)：“全世界的共識(shí)是，突變是隨機(jī)發(fā)生的，然后自然選擇決定了突變對(duì)一個(gè)生物體是好是壞。如果突變對(duì)一個(gè)生物體有益，它將被保留下來(lái)。但是，如果有一個(gè)隱藏的過(guò)程來(lái)驅(qū)動(dòng)這些突變呢？每當(dāng)我們看到我們不理解的東西，我們就把它描述為 ‘隨機(jī)’或 ‘混沌 ’或‘超自然’，但這只是我們無(wú)法解釋的。如果我們能夠開(kāi)始從決定論的角度來(lái)看待基因突變，我們就可以利用這個(gè)新的物理學(xué)規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)突變--或者突變的概率--在它們發(fā)生之前?！?/p>

Vopson博士及其同事分析了COVID-19（Sars-CoV-2）的基因組，發(fā)現(xiàn)它們的信息熵隨著時(shí)間而減少?！霸诙虝r(shí)間內(nèi)經(jīng)歷若干次突變的東西的最好例子是病毒。這場(chǎng)大流行為我們提供了理想的測(cè)試樣本，因?yàn)镾ars-CoV-2變異成了如此多的變體，而現(xiàn)有的數(shù)據(jù)是令人難以置信的。”

他繼續(xù)說(shuō)：“COVID的數(shù)據(jù)證實(shí)了信息動(dòng)力學(xué)第二定律，該研究開(kāi)啟了無(wú)限的可能性。想象一下，觀察一個(gè)特定的基因組，并在突變發(fā)生之前判斷它是否有益。這可能是改變游戲規(guī)則的技術(shù)，可用于遺傳療法、制藥業(yè)、進(jìn)化生物學(xué)和大流行病研究?！?/p>