집합론
Assembly theory |
조립이론은 물체의 복잡성을 특징짓는 이론이다.분자 복잡도에 적용했을 때, 그 저자들은 실험적인 [1]측정이 부족한 다른 분자 복잡도 알고리즘과 달리 실험적으로 검증 가능한 첫 번째 기술이라고 주장한다.이 이론은 천체 관측이나 [2]탐사선에 의해 수집된 자료에서 외계 생명체의 증거를 발견하기 위한 수단으로 개발되었습니다.
배경
이 이론은 Leroy Cronin에 의해 발명되었고[3] [4][5]Glasgow 대학에서 그가 이끄는 팀에 의해 개발되었고, 그 후 Sara Imari [6][7]Walker가 이끄는 Arizona State University의 팀과 협력하여 확장되었습니다.생명체에 [5][8]고유한 화학적 신호를 식별하기는 어렵다.예를 들어, 바이킹 착륙선의 생물학적 실험은 살아있는 과정이나 자연적인 무생물의 [5][9][non-primary source needed]과정으로 설명될 수 있는 분자들을 발견했다.
조립 이론은 주어진 물체가 얼마나 복잡한지 독립적인 부분의 수와 그 풍부함의 함수로 출력한다.항목이 얼마나 복잡한지 계산하기 위해 구성 요소 부분으로 반복적으로 나뉩니다.'어셈블리 인덱스'는 개체를 다시 [1]결합할 수 있는 가장 짧은 경로로 정의됩니다.
예를 들어, 'abracadabra'라는 단어는 5개의 다른 문자로 구성되어 있고 11개의 기호가 있다.a + b --> ab + r --> ab + r --> abr + a --> abra + c --> abrac + a --> abraca + d --> abracad + abra --> abracadabra로 성분으로부터 조립할 수 있습니다.이 작업에는 7단계가 필요하므로 어셈블리 인덱스는 7입니다.문자열 'abcdefghijk'에는 반복이 없으므로 어셈블리 인덱스는 10입니다.
다른 접근법이 복잡성의 척도를 제공할 수 있지만, 연구원들은 조립 이론의 분자 집합 수가 실험적으로 측정 가능한 첫 번째라고 주장한다.그들은 분자 집합 수치가 생명체가 없는 복잡한 분자가 만들어졌을 가능성을 측정하는데 사용될 수 있으며, 더 높은 [5]개연성에 해당하는 더 많은 단계들이 있다고 주장한다.이 방법은 생체 [5]시그니처를 검색하기 위해 단편화 탠덤 질량 분석 기기로 구현될 수 있다.Leroy Cronin은 "우리의 시스템은 생명 탐지를 위한 최초의 반증 가능한 가설이며 오직 살아있는 시스템만이 풍부하게 무작위로 형성될 수 없는 복잡한 분자를 생산할 수 있다는 생각에 기초하고 있으며,[6] 이것은 우리가 생명을 정의하는 문제를 피할 수 있게 해준다"고 말했다.
이 이론은 분자 집합수로 화학 공간을 지도화하는 것으로 확장되었다.이 나무들은 구성 요소들을 크기순으로 배열하여 형성되었다.두 개 이상의 분자가 공통 단위를 가질 때, 그들의 나무는 두 개의 표적 분자와 다양한 [10][3]잡종을 포함하여 결합됩니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b Marshall SM, Mathis C, Carrick E et al. (24 May 2021). "Identifying molecules as biosignatures with assembly theory and mass spectrometry". Nature Communications. 12 (3033): 3033. Bibcode:2021NatCo..12.3033M. doi:10.1038/s41467-021-23258-x. PMC 8144626. PMID 34031398.
{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크) - ^ Smith, Adam (25 May 2021). "Scientists create 'life detection' tool help hunt down alien life". The Independent.
- ^ a b Welter, Kira (13 October 2021). "Exploiting evolution to explore chemical space shows promise for drug discovery". Chemistry World. Royal Society of Chemistry.
- ^ Marshall, Stuart M.; Murray, Alastair R. G.; Cronin, Leroy (2017). "A probabilistic framework for identifying biosignatures using Pathway Complexity". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 375 (2109). arXiv:1705.03460. Bibcode:2017RSPTA.37560342M. doi:10.1098/rsta.2016.0342. PMC 5686400. PMID 29133442.
- ^ a b c d e "Complex molecules could hold the secret to identifying alien life" (Press release). University of Glasgow. 24 May 2021. Retrieved 30 July 2021.
- ^ a b Baptista, Kim (28 May 2021). "Scientists develop new molecular tool to detect alien life" (Press release). Arizona State University.
- ^ Sara Imari Walker; Leroy Cronin; Alexa Drew; Shawn Domagal-Goldman; Theresa Fisher; Michael Line; Camerian Millsaps (7 April 2019). "Probabilistic Biosignature Frameworks". In Victoria Meadows; Giada Arney; Britney Schmidt; David J. Des Marais (eds.). Planetary Astrobiology. doi:10.2458/azu_uapress_9780816540068-ch018.
- ^ Schwieterman, Edward W.; Kiang, Nancy Y.; Parenteau, Mary N.; Harman, Chester E.; Dassarma, Shiladitya; Fisher, Theresa M.; Arney, Giada N.; Hartnett, Hilairy E.; Reinhard, Christopher T.; Olson, Stephanie L.; Meadows, Victoria S.; Cockell, Charles S.; Walker, Sara I.; Grenfell, John Lee; Hegde, Siddharth; Rugheimer, Sarah; Hu, Renyu; Lyons, Timothy W. (2018). "Exoplanet Biosignatures: A Review of Remotely Detectable Signs of Life". Astrobiology. 18 (6): 663–708. arXiv:1705.05791. Bibcode:2018AsBio..18..663S. doi:10.1089/ast.2017.1729. PMC 6016574. PMID 29727196.
- ^ NASA Astrobiology (2 September 2021). Universal Life Detection: Astrobiology & Assembly Theory. YouTube.
- ^ Liu, Yu; Mathis, Cole; Bajczyk, Michał Dariusz; Marshall, Stuart M.; Wilbraham, Liam; Cronin, Leroy (2021). "Exploring and mapping chemical space with molecular assembly trees". Science Advances. 7 (39): eabj2465. Bibcode:2021SciA....7J2465L. doi:10.1126/sciadv.abj2465. PMC 8462901. PMID 34559562.
추가 정보
- Cronin, Leroy; Walker, Sara Imari (3 June 2016). "Beyond prebiotic chemistry". Science. 352 (6290): 1174–1175. Bibcode:2016Sci...352.1174C. doi:10.1126/science.aaf6310. ISSN 0036-8075. PMID 27257242. S2CID 206649123.
- Cronin, Leroy; Krasnogor, Natalio; Davis, Benjamin G.; Alexander, Cameron; Robertson, Neil; Steinke, Joachim H. G.; Schroeder, Sven L. M.; Khlobystov, Andrei N.; Cooper, Geoff; Gardner, Paul M.; Siepmann, Peter (2006). "The imitation game—a computational chemical approach to recognizing life". Nature Biotechnology. 24 (10): 1203–1206. doi:10.1038/nbt1006-1203. ISSN 1546-1696. PMID 17033651. S2CID 4664573.
