特刊推薦｜MDPI 院士領航：生物網絡中的熵產生和信息流

院士領航

該版面旨在為讀者們帶來由各個領域內院士們主持編輯的特刊，深度挖掘并廣泛覆蓋了多學科的研究熱點，促進跨領域的知識交流與融合，誠邀各位學者投稿分享！

- 特刊信息 -

本期將為大家帶來由歐陽頎院士，攜手清華大學的曹遠勝教授，共同擔任客座編輯出版的特刊“生物網絡中的熵產生和信息流” 。

本特刊將于2026年11月1日截止投稿，歡迎投稿！

掃描二維碼，了解特刊詳情。

https://www.mdpi.com/si/273257

- 客編寄語 -

生命系統最鮮明的特征之一是在遠離熱力學平衡的條件下運行。其非平衡性不僅體現在持續的能量消耗與物質通量上，也可用熵產生等量化指標加以刻畫。過去半個世紀，化學與物理學的奠基性研究相繼發展出隨機熱力學、介觀非平衡熱力學與有限時間熱力學等理論框架，為理解“漲落—不可逆—能量代價”之間的內在聯系提供了統一語言。這些思想已在理解多類生物功能中取得重要進展，例如闡明動力學校對、適應性調控與信號放大等過程中，為何必須付出自由能代價。

然而，這些理論面向真實生物網絡仍存在關鍵瓶頸：許多經典形式依賴對系統狀態與躍遷過程的近乎完全掌握，要求建模者具有“全知視角”。而在實踐中，我們往往只能獲得局部、噪聲較大且時間/樣本稀疏的觀測數據。如何在不完備信息下實現合理的粗粒化、參數與機制推斷、以及不確定性量化，并進一步把熱力學不可逆性與因果信息流 (information flow) 的度量建立起可檢驗的聯系，正成為該領域的核心前沿。

本特刊“生物網絡中的熵產生與信息流”旨在匯聚理論、計算與實驗的最新成果，尤其強調面向真實系統的數據驅動方法與跨尺度連接。

我們歡迎圍繞以下主題的投稿：

? 網絡上的非平衡熱力學（含隨機/介觀/有限時間框架）

? 信息熱力學

? 從噪聲或稀疏數據中推斷熵產生

? 信號通路中的性能—代價權衡

? 分子馬達與酶反應網絡

? 細胞與組織中的活性物質過程

- 客座編輯 -

歐陽頎 院士

中國科學院院士，浙江大學物理學院講席教授，北京大學物理學院教授。1982年獲清華大學學士學位，1989年獲法國波爾多第一大學博士學位。2013年當選為中國科學院院士。

歐陽院士長期致力于應用非線性動力學、復雜系統理論與統計物理的方法探索生物控制網絡的特性，研究網絡拓撲、動力學與功能之間的制約關系，并將相關規律應用于合成生物學領域，推動理性設計的合成生物學研究。已在Science、Nature子刊、PNAS、PRL等國際期刊發表論文200余篇，編著《非線性科學與斑圖動力學導論》等著作。

曹遠勝 助理教授

清華大學準聘副教授。本科和博士畢業于北京大學，并在加州大學圣地亞哥分校從事博士后研究。他的研究致力于探索非平衡物理原理如何塑造生物功能，主要采用非平衡動力學、隨機熱力學和計算建模等方法。研究方向包括分子機器的調控、細胞感知與信號傳導過程的物理限制、節律產生與穩定性、以及細胞力學等。

Entropy期刊介紹

主編：Kevin H. Knuth, University at Albany, USA

期刊主要發表熵和信息論的相關文章，涉及學科領域有：熱力學、統計力學、信息論、生物物理學、天體物理學及宇宙學、量子信息和復雜體系等，當前位于JCR物理多學科二區。

2024 Impact Factor

2.0

2024 CiteScore

5.2

Time to First Decision

21.5 Days

Acceptance to Publication

2.6 Days

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