特刊推薦｜MDPI 院士領(lǐng)航：生物網(wǎng)絡(luò)中的熵產(chǎn)生和信息流

院士領(lǐng)航

該版面旨在為讀者們帶來由各個領(lǐng)域內(nèi)院士們主持編輯的特刊，深度挖掘并廣泛覆蓋了多學(xué)科的研究熱點，促進(jìn)跨領(lǐng)域的知識交流與融合，誠邀各位學(xué)者投稿分享！

- 特刊信息 -

本期將為大家?guī)碛?strong>歐陽頎院士，攜手清華大學(xué)的曹遠(yuǎn)勝教授，共同擔(dān)任客座編輯出版的特刊“生物網(wǎng)絡(luò)中的熵產(chǎn)生和信息流” 。

本特刊將于2026年11月1日截止投稿，歡迎投稿！

掃描二維碼，了解特刊詳情。

https://www.mdpi.com/si/273257

- 客編寄語 -

生命系統(tǒng)最鮮明的特征之一是在遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡的條件下運行。其非平衡性不僅體現(xiàn)在持續(xù)的能量消耗與物質(zhì)通量上，也可用熵產(chǎn)生等量化指標(biāo)加以刻畫。過去半個世紀(jì)，化學(xué)與物理學(xué)的奠基性研究相繼發(fā)展出隨機(jī)熱力學(xué)、介觀非平衡熱力學(xué)與有限時間熱力學(xué)等理論框架，為理解“漲落—不可逆—能量代價”之間的內(nèi)在聯(lián)系提供了統(tǒng)一語言。這些思想已在理解多類生物功能中取得重要進(jìn)展，例如闡明動力學(xué)校對、適應(yīng)性調(diào)控與信號放大等過程中，為何必須付出自由能代價。

然而，這些理論面向真實生物網(wǎng)絡(luò)仍存在關(guān)鍵瓶頸：許多經(jīng)典形式依賴對系統(tǒng)狀態(tài)與躍遷過程的近乎完全掌握，要求建模者具有“全知視角”。而在實踐中，我們往往只能獲得局部、噪聲較大且時間/樣本稀疏的觀測數(shù)據(jù)。如何在不完備信息下實現(xiàn)合理的粗粒化、參數(shù)與機(jī)制推斷、以及不確定性量化，并進(jìn)一步把熱力學(xué)不可逆性與因果信息流 (information flow) 的度量建立起可檢驗的聯(lián)系，正成為該領(lǐng)域的核心前沿。

本特刊“生物網(wǎng)絡(luò)中的熵產(chǎn)生與信息流”旨在匯聚理論、計算與實驗的最新成果，尤其強(qiáng)調(diào)面向真實系統(tǒng)的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法與跨尺度連接。

我們歡迎圍繞以下主題的投稿：

? 網(wǎng)絡(luò)上的非平衡熱力學(xué)（含隨機(jī)/介觀/有限時間框架）

? 信息熱力學(xué)

? 從噪聲或稀疏數(shù)據(jù)中推斷熵產(chǎn)生

? 信號通路中的性能—代價權(quán)衡

? 分子馬達(dá)與酶反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

? 細(xì)胞與組織中的活性物質(zhì)過程

- 客座編輯 -

歐陽頎 院士

中國科學(xué)院院士，浙江大學(xué)物理學(xué)院講席教授，北京大學(xué)物理學(xué)院教授。1982年獲清華大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1989年獲法國波爾多第一大學(xué)博士學(xué)位。2013年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。

歐陽院士長期致力于應(yīng)用非線性動力學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)理論與統(tǒng)計物理的方法探索生物控制網(wǎng)絡(luò)的特性，研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹恿W(xué)與功能之間的制約關(guān)系，并將相關(guān)規(guī)律應(yīng)用于合成生物學(xué)領(lǐng)域，推動理性設(shè)計的合成生物學(xué)研究。已在Science、Nature子刊、PNAS、PRL等國際期刊發(fā)表論文200余篇，編著《非線性科學(xué)與斑圖動力學(xué)導(dǎo)論》等著作。

曹遠(yuǎn)勝 助理教授

清華大學(xué)準(zhǔn)聘副教授。本科和博士畢業(yè)于北京大學(xué)，并在加州大學(xué)圣地亞哥分校從事博士后研究。他的研究致力于探索非平衡物理原理如何塑造生物功能，主要采用非平衡動力學(xué)、隨機(jī)熱力學(xué)和計算建模等方法。研究方向包括分子機(jī)器的調(diào)控、細(xì)胞感知與信號傳導(dǎo)過程的物理限制、節(jié)律產(chǎn)生與穩(wěn)定性、以及細(xì)胞力學(xué)等。

Entropy期刊介紹

主編：Kevin H. Knuth, University at Albany, USA

期刊主要發(fā)表熵和信息論的相關(guān)文章，涉及學(xué)科領(lǐng)域有：熱力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、信息論、生物物理學(xué)、天體物理學(xué)及宇宙學(xué)、量子信息和復(fù)雜體系等，當(dāng)前位于JCR物理多學(xué)科二區(qū)。

2024 Impact Factor

2.0

2024 CiteScore

5.2

Time to First Decision

21.5 Days

Acceptance to Publication

2.6 Days

識別二維碼，訂閱最新資訊。

識別二維碼，添加小助手微信，備注“學(xué)校+姓名+研究方向”，邀您加入MDPI學(xué)者交流群，獲取直播鏈接，掌握直播動態(tài)，交流科研經(jīng)驗。