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研究主要作者Melvin Vopson博士來自該大學的數學和物理學院。他說：“在物理學中，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，能量如何流動等等。一切都建立在物理學規(guī)律之上。最強大的定律之一是熱力學第二定律，該定律規(guī)定，熵--衡量一個孤立系統(tǒng)中的無序程度--只能增加或保持不變，但永遠不會減少。”

這是一個與“時間之箭”有關的無可爭議的定律，它證明了時間只向一個方向移動。它只能朝一個方向流動，不能倒退。

他解釋說：“想象一下兩個透明的玻璃盒子。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，你有藍色的煙霧，在它們之間有一個屏障。如果你移開屏障，這兩種氣體將開始混合，顏色也會改變。這個系統(tǒng)沒有任何過程可以讓它自己再次分離出藍色和紅色。換句話說，你不能降低熵，也不能在不花費能量的情況下將系統(tǒng)組織成以前的樣子，因為熵只能保持不變或隨時間增加?！?/p>

Vopson博士是一位信息物理學家。他的研究重點是信息系統(tǒng)，其范圍可以從筆記本電腦的硬盤到生物體內的DNA和RNA。他與英國中央蘭開夏大學的Serban Lepadatu博士合作撰寫了這篇論文。

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

根據Vopson博士的說法，這可能是生物體基因突變的原因。他解釋說：“全世界的共識是，突變是隨機發(fā)生的，然后自然選擇決定了突變對一個生物體是好是壞。如果突變對一個生物體有益，它將被保留下來。但是，如果有一個隱藏的過程來驅動這些突變呢？每當我們看到我們不理解的東西，我們就把它描述為 ‘隨機’或 ‘混沌 ’或‘超自然’，但這只是我們無法解釋的。如果我們能夠開始從決定論的角度來看待基因突變，我們就可以利用這個新的物理學規(guī)律來預測突變--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)現它們的信息熵隨著時間而減少?！霸诙虝r間內經歷若干次突變的東西的最好例子是病毒。這場大流行為我們提供了理想的測試樣本，因為Sars-CoV-2變異成了如此多的變體，而現有的數據是令人難以置信的?！?/p>

他繼續(xù)說：“COVID的數據證實了信息動力學第二定律，該研究開啟了無限的可能性。想象一下，觀察一個特定的基因組，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，可用于遺傳療法、制藥業(yè)、進化生物學和大流行病研究。”