研究人員進行的依賴性、相關系數等分析。
美國研究人員提出物理學的進化主要內容，自然進化的可能性與不可能性可以用理論化學學的模型和估算結果來解釋。從理論上講，所有生物體每位細胞中的每種物理成份都可以獨立于其他成份改變，即具有高維性。但是，進化并不能形成所有可能的結果。研究人員注意到，生物雖然總被限制于一個低維度上：基本預制構件互相關聯。比如假如A降低，B總是減小。東京學院復雜系統生物學研究中心的理論生物學專家院長說：“細菌有成千上萬種蛋白質。這種蛋白質可能是不同環境中的成千上萬個維度點。但是，不考慮環境的前提下物理學的進化主要內容，我們觀察到的變化符合一維曲線或低維度表面。”
為了解釋這些低維度性，研究人員簡化了自然世界，以適應理想化的數學模型，并在生物復雜性中找尋物理結構。常年以來，研究人員仍然使用統計數學模型描述個別材料從非磁性狀態到磁性狀態的轉變。這種模型使用了磁極載流子電子的簡化表示。假如載流子是對齊的，載流子集合顯示出有序和磁性排列。而當載流子不再對齊，還會出現向無序非磁性態的轉變。在研究人員建立的生物學模型中，一個基因可以是活躍的，也可以是不活躍的。論文作者、統計物理研究所副院長Ayaka說：“我們將同樣的方式應用到這個實驗中，觀察了從無序高維狀態到有序低維狀態所需的條件。”
背景噪聲（固有不可預測性）是這類統計數學模型的基本組成部份。它既可能是幾乎不存在的，也可能是十分明顯的。對于活的生物體來說，噪聲代表了微小的環境變化，這種變化可以改變基因的抒發方法，甚至在擁有相同基因的生物體之間也會造成不同的基因抒發模式，比如胞胎或則克隆飼養的動物。
在研究人員的物理模型中，通過改變環境噪聲的大小，可以改變進化復雜性的維度數。計算機模擬了數百個基因在低水平環境噪聲下的進化，發覺基因抒發在沒有組織變化的情況下會出現特別多種類的變化。據悉，在高水平環境噪聲下的模擬進化也造成基因抒發出現隨機變化的高變異性。說：“極端噪聲條件下的生物都不適宜進化——它們會因不能應對環境變化而滅絕。”而當噪聲水平適中時，計算機模擬得出了“基因抒發變化依循一維曲線模型”的結果，與現實情況一致。說：“在適當的環境噪聲水平中，可以進化出既強壯、又對環境敏感的生物。”
編譯：德克斯特審稿：alone責編：張夢
