2025-05-10 科技 0
。自达尔文提出《进化论》以来，自然选择一直是主流进化论的基石。然而，自然选择的数学模型经常被一个尴尬的问题所困扰，这个问题似乎使得进化论远远要比生物学家所理解的更加复杂。
奥地利和美国的一个多学科研究小组日前把数学中的图论用于生物进化研究，似乎为生物学家研究特定的种群结构如何影响自然选择找到了方向。在一篇发表于《通讯生物学》的新论文中，该团队找到了解决这个难题的可能方法。尽管他们的答案仍然需要和自然界中的实际情况进行对照，但无论如何，它对生物技术研究人员和其他需要在人为环境下促进自然选择发生的人来说可能是有用的。
马丁·诺瓦克（Martin Nowak）目前哈佛大学进化动力学项目的负责人，在通过突变产生恶性细胞之后，这些细胞之间竞争就是选择出在身体内最活跃的细胞。他意识到对付突变是一种解决方案，但对付选择则是另一种解决方案。问题在于，生物学家对特定的种群结构如何影响自然选择的看法还很模糊。
为了找到更普遍的策略，诺瓦克把目光转向了图论。在理论上，将不同的种群结构抽象为图可以严格地探索在每种情况下，有益突变体将会如何表现。诺瓦克和两位同事发现了一些特定的种群结构能够抑制或增强自然选择效果，如具有“爆发”和“路径”结构、星形放大器等。
查泰吉（Krishnendu Chatterjee）及其团队了解到构建放大器关键在于图中各节点相互连接权重，他们意识到所有潜在强放大器都有一些共同特征，并且通过给节点之间联系分配适当权重，可以简单种群中创建强放大器。这意味着几乎任何种群结构都能成为一个强放大器，只要调整权重即可。
总而言之，不同的地理分布模式对于遗传信息流动至关重要，而这些模式可以用来设计新的实验来测试它们是否真的能够促进某些类型的手段以实现预期目标。此外，还有许多其他可能性值得进一步探讨，比如使用这种知识来开发新的治疗方法，以改善人类健康状况，以及寻找新方法去管理与疾病相关联的问题。如果我们能有效利用这些工具，我们将能够创造出真正革命性的医疗创新，并帮助人们生活得更好。
