M. Katznelson，J。Wolf和E.Kunin文章的节略翻译物理和生物学的融合是否可能？
一篇文章提出了这样的想法，我对提交天体物理学家和科学普及者谢尔盖·波波夫（Sergei Popov）感兴趣。 在他对预印本的评论中，提到了一篇引人入胜的标题的文章，其中包括作者Eugene Kunin。 我开始阅读作者的“机会逻辑”这本书。当然，只有某些部分。 工程教育，技术翻译，阅读通俗的科学文章-所有这些使我产生了煽动性的思想-撰写了Eugene Kunin与Mikhail Katsnelson和Yuri Wolf合作撰写的文章的简短翻译。
迈向生物进化的物理原理
Mikhail I. Katsnelson，Yuri I. Wolf，Eugene V. Kooninarxiv.org/abs/1709.00284注解
生物系统实现的复杂组织远远超过了任何已知无生命物体的复杂性。 生物实体无疑服从量子物理学和统计力学定律。 但是，现代物理学足以足以描述模型并解释生物复杂性的演变吗？
本文对统计热力学和生物进化的种群遗传学理论之间的类比提供了详细的分析。 根据提出的类比，我们概述了生物学理论方法的主要前景以及进化的主要过渡时期，并提供了热力学潜力的生物学等价物，反映了不断变化的人口趋势。
假定存在很深的类比：一方面是在生物实体的属性及其过程之间，另一方面是玻璃等物体在物理上的非平衡状态。 此类系统的特点是违规，通过这种违规，具有最少自由能的本地国家与全球最小的国家发生冲突，从而产生“新生的品质”。 我们通过检查新生品质的表现来传播类似的类比，例如在生物进化中不同选择水平之间的表现。 这种挫败感是生物学复杂性发展的驱动力。
此外，我们从多维渗漏理论（渗流）的角度考虑多维适应性景观的演化，并假设渗漏的临界阈值以上的水平决定了复杂生物的树状演化。 综上所述，物理学和生物学中基本过程之间的这种多重联系意味着建立有意义的生物学进化物理理论不可能是徒劳的。 但是，期望通过“一勺”创造这样的理论是不现实的。 即使我们朝着这一方向前进，这也只能通过整合各种进化过程的物理模型来实现。 此外，现有的理论物理学框架对于复杂程度的生物学水平的适当建模很难令人满意，并且可能需要物理学本身的新发展。
引言
生命有机体与非生命体有什么区别？ 当根据化学组成和结构定义时，这个问题有一个明显的答案。 （至少，因为只有唯一合适的情况，即地球上的生命，才涉及到这一点）。 但是，当谈到生命进化的基本过程时，这种差异变得不那么明显了。 在达尔文主义的传统中，很容易宣称生活是通过适者生存的进化来决定的[1-4]。 但是，这个过程的独特性可能会受到质疑，因为宇宙的整个历史都是由承受最稳定（适应）结构的变化组成的。 此外，复制（复制）的过程本身并不是唯一的，并且不仅存在于生物学中：晶体也可以复制。 但是，从时间和空间的宏观尺度上看，生命显然是显而易见的现象。 为了客观地确定生命不同于宇宙中其他现象的特征，在理论物理学的框架内研究生物进化的关键过程似乎很重要[5，6]。
将现代物理学与人类搜索活动的其他领域区分开的主要特征也许是理论与实验之间的明确联系，其中使用可验证的理论预测来形成研究程序。 在一般意义上，现代生物学不是从解释物理学的意义上说的基于理论的科学。 但是有一个明显的例外，即人口遗传学（生物学的形式化分支，可以有效地构成理论物理学领域），主要类似于统计热力学[7-10]。
此外，种群遗传学的数学模型在免疫学[11，12]和生物肿瘤学[13-16]中非常有效，这也许表明该理论在生物学中的进一步渗透可能是真实的和富有成果的。 现代理论物理学是一个有着许多牢固联系的领域，物理学中最多样化的各个部分交织在一起。 目前，人口遗传学或理论生物学的任何其他领域都不是这种网络的一部分。 可以说这种分离不是最佳的，因为理论物理学的许多分支都将提供信息并刺激生物学的理论发展。
但是，仍然存在一个跨界问题：现代物理学是否足够满足服务（提供支持）生物学的需求？ 在各种表述中（特别是“生物学可还原为物理学”），类似的问题有着悠久而戏剧性的历史（例如，[17，18]）。
在不详细讨论历史或哲学计划的情况下，我们拒绝任何关于生命可能遵循“生物”物理学的特定特殊定律而不是现有的一般定律的假设。 例如，就像任何其他形式的物质一样，量子力学通常非常有效并且适用于活生物体。 问题在于，这种强大的理论在某种程度上可以被视为“万有理论”，因为它几乎不能解释生物学现象[19，20]。 当然，量子力学计算可能对生化反应的分析有用，但是它们不能帮助我们理解进化。 因此，假设在生物学现象的理论描述中可能是基础的物理概念是外观（或发生，紧急情况），即大聚集体的集体行为，其性质与其构成成分的行为有所不同。 “更多不同”是安德森[19-24]的格言。
在他的书中载有富有成果的思想：“生命是什么？ Schrödinger提出了活细胞的物理方面的几个要点，即使在70年后，这些要点仍然是许多有关物理学对生物学重要性的讨论的基础[25]。 可能最重要的是作为“非周期性晶体”遗传的特征（当时是假设的）分子载体。 Schrödinger对非周期性晶体的定义不准确，到目前为止，这种隐喻涵盖了后来发现的生物信息载体，DNA和RNA的基本特性（并非没有Schrödinger的影响）[26-28]。
核酸分子，特别是DNA，将空间结构的均匀性（和周期性）与主序列的多重多样性效率（周到性）结合在一起。 这些独特特征的结合使核酸成为完全符合Schrodinger预测的唯一适合存储和传输数字信息的已知分子[29]。 对于现代物理学，生物“非周期性晶体”有时是指“玻璃” [19，20]。 实际上，在玻璃和生物结构的状态与下面讨论的现象之间，在各个层次上都有很深的类比。 同时，将显示存在显着差异：在某种意义上，眼镜表现出过度的随机性。
待续参考书目
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