生物网络中的熵产生和信息流:生物信息学领域前沿研究 MDPI 院士领航。期刊名:Entropy
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/entropy
本期将为大家带来由欧阳颀院士,携手清华大学的曹远胜教授,共同担任客座编辑出版的特刊生物网络中的熵产生和信息流
本特刊将于2026年11月1日截止投稿,欢迎投稿!
特刊链接:https://www.mdpi.com/journal/entropy/special_issues/66883B87YI

生命系统最鲜明的特征之一是在远离热力学平衡的条件下运行。其非平衡性不仅体现在持续的能量消耗与物质通量上,也可用熵产生等量化指标加以刻画。过去半个世纪,化学与物理学的奠基性研究相继发展出随机热力学、介观非平衡热力学与有限时间热力学等理论框架,为理解涨落—不可逆—能量代价之间的内在联系提供了统一语言。这些思想已在理解多类生物功能中取得重要进展,例如阐明动力学校对、适应性调控与信号放大等过程中,为何必须付出自由能代价。
然而,这些理论面向真实生物网络仍存在关键瓶颈:许多经典形式依赖对系统状态与跃迁过程的近乎完全掌握,要求建模者具有全知视角。而在实践中,我们往往只能获得局部、噪声较大且时间/样本稀疏的观测数据。如何在不完备信息下实现合理的粗粒化、参数与机制推断、以及不确定性量化,并进一步把热力学不可逆性与因果信息流(information flow)的度量建立起可检验的联系,正成为该领域的核心前沿。
本专刊《生物网络中的熵产生与信息流》旨在汇聚理论、计算与实验的最新成。

