【华人博士《科学》发文：两变量预测生态相变】如何理解自然生态系统中的生物多样性，以及它们复杂的动力学行为？麻省理工学院独立博士后研究员胡脊梁及其导师Jeff Gore找到了一个用物理学研究思路解决生态学问题的方法。他们通过实验和模型验证，证明了仅需两个参数，就可对生态群落中呈现的动力学相位及相变进行预测。近日，这一研究成果https://t.cn/A6ofwnn4在《科学》杂志发表。
在这篇题为“Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms”的论文中，胡脊梁与Jeff Gore一反传统生物学家不断追问现象背后机制细节的科研逻辑，而是致力于“用一个简洁优美的框架来描述混沌随机的生态系统”。他们结合理论和微生物群落实验，证明只需要知道“物种数量”和“平均种间相互作用强度”这两个粗粒化参数，就可以预测生态群落中涌现的动力学相位及相变。
“热力学描述大量气体分子的行为，只需要温度和压强等少数涌现的状态变量，而不需要知道每个分子的坐标和速度。”顺着这个思路，Jeff Gore等人在生态网络中发现了类似的粗粒化描述方法。该方法第一次对复杂的生态系统提出了一个比较统一的框架——它不再依赖于任何生物学的细节，像一个具有普适性的简洁公式，可以用来描述于大到热带雨林、小到肠道菌群的任何一个生态群落。
仅靠两个变量就预测复杂的生态系统，这是颇具开拓性的创新尝试。胡脊梁介绍说，这篇论文投出后，返回的审稿意见有 50 多页，但三个审稿人都给出了高度评价，“心里就有底了，感觉自己这项工作的意义得到了认可”。
论文发表后也收到了积极评价，物理学家费尔南达·皮涅罗形容这项工作是“一项漂亮的作品”（a beautiful piece of work）。
生态学领域对于生物多样性和群落稳定性的关系一直存在争议，这个争议的主要原因是自然生态系统展现的复杂动力学，既可能是环境的随机震荡造成的、也可能是生态网络的本征属性（复杂种间相互作用网络）造成的。
对此，一方面，早期一些理论学家提出，生态网络复杂性的增加必然导致其失去稳定性；另一方面，也有科学家证明生态系统随时间的震荡能维持物种多样性。
而胡脊梁等人这项工作提出了一个有效的框架，恰好将理论生态学这两个最著名的理论整合到了一起。
“我们的实验系统有效控制了环境噪音，证明了理论预测的结论：只需要两个粗粒化参数——物种数量和种间相互作用强度，就可以有效描述复杂生态系统的动力学行为。”胡脊梁说，他们在研究中提出的预测和理论框架对于生物学细节是鲁棒的，因此，他们提出的生物多样性和群落动力学的相图“在更多的生态系统中可能广泛适用”。
他还介绍说，未来的工作应该尝试探究提出的动力学相图是否在各种时空尺度下普遍适用于各种生命体组成的复杂生态群落。
“这项工作可能引起不同领域的科学家的兴趣。首先微生物群落的稳定性和多样性对于不同微生物组的功能和健康至关重要，例如肠道菌群和土壤菌群。”胡脊梁介绍说，他们使用的几类生态动力学模型已被广泛应用在众多其他生态系统的研究中，所以这里提出的生态动力学相图可能对于其他生态群落也是普适的。
“我们提出了一种受到统计物理启发的理论框架，可以从高维度的生态网络中提取出少量粗粒化的控制变量，这种方法可能被推广到其他复杂系统的研究当中。”胡脊梁说。
据了解，胡脊梁在清华大学钱学森班取得学士学位，在麻省理工学院物理系Jeff Gore教授指导下取得博士学位，目前是MIT Physics of Living System独立博士后研究员。在这篇题为“Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms”的论文中，胡脊梁与Jeff Gore一反传统生物学家不断追问现象背后机制细节的科研逻辑，而是致力于“用一个简洁优美的框架来描述混沌随机的生态系统”。他们结合理论和微生物群落实验，证明只需要知道“物种数量”和“平均种间相互作用强度”这两个粗粒化参数，就可以预测生态群落中涌现的动力学相位及相变。
“热力学描述大量气体分子的行为，只需要温度和压强等少数涌现的状态变量，而不需要知道每个分子的坐标和速度。”顺着这个思路，Jeff Gore等人在生态网络中发现了类似的粗粒化描述方法。该方法第一次对复杂的生态系统提出了一个比较统一的框架——它不再依赖于任何生物学的细节，像一个具有普适性的简洁公式，可以用来描述于大到热带雨林、小到肠道菌群的任何一个生态群落。
仅靠两个变量就预测复杂的生态系统，这是颇具开拓性的创新尝试。胡脊梁介绍说，这篇论文投出后，返回的审稿意见有 50 多页，但三个审稿人都给出了高度评价，“心里就有底了，感觉自己这项工作的意义得到了认可”。
论文发表后也收到了积极评价，物理学家费尔南达·皮涅罗形容这项工作是“一项漂亮的作品”（a beautiful piece of work）。
生态学领域对于生物多样性和群落稳定性的关系一直存在争议，这个争议的主要原因是自然生态系统展现的复杂动力学，既可能是环境的随机震荡造成的、也可能是生态网络的本征属性（复杂种间相互作用网络）造成的。
对此，一方面，早期一些理论学家提出，生态网络复杂性的增加必然导致其失去稳定性；另一方面，也有科学家证明生态系统随时间的震荡能维持物种多样性。
而胡脊梁等人这项工作提出了一个有效的框架，恰好将理论生态学这两个最著名的理论整合到了一起。
“我们的实验系统有效控制了环境噪音，证明了理论预测的结论：只需要两个粗粒化参数——物种数量和种间相互作用强度，就可以有效描述复杂生态系统的动力学行为。”胡脊梁说，他们在研究中提出的预测和理论框架对于生物学细节是鲁棒的，因此，他们提出的生物多样性和群落动力学的相图“在更多的生态系统中可能广泛适用”。
他还介绍说，未来的工作应该尝试探究提出的动力学相图是否在各种时空尺度下普遍适用于各种生命体组成的复杂生态群落。
“这项工作可能引起不同领域的科学家的兴趣。首先微生物群落的稳定性和多样性对于不同微生物组的功能和健康至关重要，例如肠道菌群和土壤菌群。”胡脊梁介绍说，他们使用的几类生态动力学模型已被广泛应用在众多其他生态系统的研究中，所以这里提出的生态动力学相图可能对于其他生态群落也是普适的。
“我们提出了一种受到统计物理启发的理论框架，可以从高维度的生态网络中提取出少量粗粒化的控制变量，这种方法可能被推广到其他复杂系统的研究当中。”胡脊梁说。
据了解，胡脊梁在清华大学钱学森班取得学士学位，在麻省理工学院物理系Jeff Gore教授指导下取得博士学位，目前是MIT Physics of Living System独立博士后研究员。
在这篇题为“Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms”的论文中，胡脊梁与Jeff Gore一反传统生物学家不断追问现象背后机制细节的科研逻辑，而是致力于“用一个简洁优美的框架来描述混沌随机的生态系统”。他们结合理论和微生物群落实验，证明只需要知道“物种数量”和“平均种间相互作用强度”这两个粗粒化参数，就可以预测生态群落中涌现的动力学相位及相变。
“热力学描述大量气体分子的行为，只需要温度和压强等少数涌现的状态变量，而不需要知道每个分子的坐标和速度。”顺着这个思路，Jeff Gore等人在生态网络中发现了类似的粗粒化描述方法。该方法第一次对复杂的生态系统提出了一个比较统一的框架——它不再依赖于任何生物学的细节，像一个具有普适性的简洁公式，可以用来描述于大到热带雨林、小到肠道菌群的任何一个生态群落。
仅靠两个变量就预测复杂的生态系统，这是颇具开拓性的创新尝试。胡脊梁介绍说，这篇论文投出后，返回的审稿意见有 50 多页，但三个审稿人都给出了高度评价，“心里就有底了，感觉自己这项工作的意义得到了认可”。
论文发表后也收到了积极评价，物理学家费尔南达·皮涅罗形容这项工作是“一项漂亮的作品”（a beautiful piece of work）。
生态学领域对于生物多样性和群落稳定性的关系一直存在争议，这个争议的主要原因是自然生态系统展现的复杂动力学，既可能是环境的随机震荡造成的、也可能是生态网络的本征属性（复杂种间相互作用网络）造成的。
对此，一方面，早期一些理论学家提出，生态网络复杂性的增加必然导致其失去稳定性；另一方面，也有科学家证明生态系统随时间的震荡能维持物种多样性。
而胡脊梁等人这项工作提出了一个有效的框架，恰好将理论生态学这两个最著名的理论整合到了一起。
“我们的实验系统有效控制了环境噪音，证明了理论预测的结论：只需要两个粗粒化参数——物种数量和种间相互作用强度，就可以有效描述复杂生态系统的动力学行为。”胡脊梁说，他们在研究中提出的预测和理论框架对于生物学细节是鲁棒的，因此，他们提出的生物多样性和群落动力学的相图“在更多的生态系统中可能广泛适用”。
他还介绍说，未来的工作应该尝试探究提出的动力学相图是否在各种时空尺度下普遍适用于各种生命体组成的复杂生态群落。
“这项工作可能引起不同领域的科学家的兴趣。首先微生物群落的稳定性和多样性对于不同微生物组的功能和健康至关重要，例如肠道菌群和土壤菌群。”胡脊梁介绍说，他们使用的几类生态动力学模型已被广泛应用在众多其他生态系统的研究中，所以这里提出的生态动力学相图可能对于其他生态群落也是普适的。
“我们提出了一种受到统计物理启发的理论框架，可以从高维度的生态网络中提取出少量粗粒化的控制变量，这种方法可能被推广到其他复杂系统的研究当中。”胡脊梁说。
据了解，胡脊梁在清华大学钱学森班取得学士学位，在麻省理工学院物理系Jeff Gore教授指导下取得博士学位，目前是MIT Physics of Living System独立博士后研究员。在这篇题为“Emergent phases of ecological diversity and dynamics mapped in microcosms”的论文中，胡脊梁与Jeff Gore一反传统生物学家不断追问现象背后机制细节的科研逻辑，而是致力于“用一个简洁优美的框架来描述混沌随机的生态系统”。他们结合理论和微生物群落实验，证明只需要知道“物种数量”和“平均种间相互作用强度”这两个粗粒化参数，就可以预测生态群落中涌现的动力学相位及相变。
“热力学描述大量气体分子的行为，只需要温度和压强等少数涌现的状态变量，而不需要知道每个分子的坐标和速度。”顺着这个思路，Jeff Gore等人在生态网络中发现了类似的粗粒化描述方法。该方法第一次对复杂的生态系统提出了一个比较统一的框架——它不再依赖于任何生物学的细节，像一个具有普适性的简洁公式，可以用来描述于大到热带雨林、小到肠道菌群的任何一个生态群落。
仅靠两个变量就预测复杂的生态系统，这是颇具开拓性的创新尝试。胡脊梁介绍说，这篇论文投出后，返回的审稿意见有 50 多页，但三个审稿人都给出了高度评价，“心里就有底了，感觉自己这项工作的意义得到了认可”。
论文发表后也收到了积极评价，物理学家费尔南达·皮涅罗形容这项工作是“一项漂亮的作品”（a beautiful piece of work）。
生态学领域对于生物多样性和群落稳定性的关系一直存在争议，这个争议的主要原因是自然生态系统展现的复杂动力学，既可能是环境的随机震荡造成的、也可能是生态网络的本征属性（复杂种间相互作用网络）造成的。
对此，一方面，早期一些理论学家提出，生态网络复杂性的增加必然导致其失去稳定性；另一方面，也有科学家证明生态系统随时间的震荡能维持物种多样性。
而胡脊梁等人这项工作提出了一个有效的框架，恰好将理论生态学这两个最著名的理论整合到了一起。
“我们的实验系统有效控制了环境噪音，证明了理论预测的结论：只需要两个粗粒化参数——物种数量和种间相互作用强度，就可以有效描述复杂生态系统的动力学行为。”胡脊梁说，他们在研究中提出的预测和理论框架对于生物学细节是鲁棒的，因此，他们提出的生物多样性和群落动力学的相图“在更多的生态系统中可能广泛适用”。
他还介绍说，未来的工作应该尝试探究提出的动力学相图是否在各种时空尺度下普遍适用于各种生命体组成的复杂生态群落。
“这项工作可能引起不同领域的科学家的兴趣。首先微生物群落的稳定性和多样性对于不同微生物组的功能和健康至关重要，例如肠道菌群和土壤菌群。”胡脊梁介绍说，他们使用的几类生态动力学模型已被广泛应用在众多其他生态系统的研究中，所以这里提出的生态动力学相图可能对于其他生态群落也是普适的。
“我们提出了一种受到统计物理启发的理论框架，可以从高维度的生态网络中提取出少量粗粒化的控制变量，这种方法可能被推广到其他复杂系统的研究当中。”胡脊梁说。
据了解，胡脊梁在清华大学钱学森班取得学士学位，在麻省理工学院物理系Jeff Gore教授指导下取得博士学位，目前是MIT Physics of Living System独立博士后研究员。
一些很平常的做饭记录视频真的是让我对未来生活充满期待的补剂之一。其实也没有多么热爱做饭，但很难不喜欢从规划菜单起，脑子和手进行配合的每一步，享受过程，也总是满意自己能最终将味道，口感，品相，一一从想象变为现实这样结果，有时候用余粮进行随机搭配组成一道或几道菜也是别有趣味。它可以很深奥复杂，精准到需用各类仪器，严格掌控火候才达到成效，也可以简单的全部只凭感觉，跟随心情任意发挥，把做饭比作一门艺术确实是非常合适的形容
韩国知名歌手演出被扔内衣！赤着上身露大片纹身，被吐槽肥胖油腻近日，韩国知名歌手朴宰范在嘉年华演出的时候，演唱到最后兴奋脱掉上衣，现场的女粉丝们也是激动呐喊，随后又疯狂的将自己的内衣丢到舞台上。从视频中可以看出，朴宰范穿着黑色短袖，下身搭配一条白色低腰长裤，低到都能看见他的内裤边缘。只见他在舞台上卖力演唱，唱到最后直接兴奋脱掉上衣将它扔在了一旁，露出他结实有型的身材，身上大片的纹身特别显眼，扭动身体随着音乐摇摆舞蹈，手中拿着麦克风不停的演唱着。现场的氛围也是一下子被烘托到了最高潮，舞台下的粉丝们一起呐喊着不停的给朴宰范应援。甚至有很多女粉直接激动疯狂到向舞台上的朴宰范丢出内衣。朴宰范也是神色淡定，娴熟的拿起了两件颜色鲜艳的内衣挂在了自己的身上继续进行演唱，时不时还将话筒对给了粉丝。粉丝们也是很默契地配合他在台下唱着，还别说，大家一起唱得十分整齐有序，就像在听大合唱一样。演出结束后，朴宰范看了一圈台上遗落的内衣，直接捡起自己的上衣将身上挂着的内衣带下了舞台。对于韩国粉丝与艺人这样的互动，网友们也是在评论区各持不同意见，有人觉得这样的行为低俗，有人觉得很正常，在国外来说这是很常见的舞台化。还有网友也注意到了朴宰范的身材不似以前那么好了，还表示到他胖了之后变得油腻，这个身材没什么好脱的。其实，这种现象在韩国发生的确实也不少。朴宰范在前面别的演出中，也曾被扔过内衣，而且依旧不慌不忙的捡起，还将自己手中的部分内衣给了旁边的合作伙伴。但旁边的艺人似乎没有这么淡定了，对着他尴尬一笑，随后就将内衣全丢了出去。不仅只有在朴宰范的演出上，当时知名说唱歌手李星和也是遭到热情粉丝向他的舞台上丢内衣，颜色还特别鲜艳引人注目，想不注意到都难。李星和捡起后还被不慎勾住了自己的衣服弄不下来，一瞬间场面既尴尬又好笑，但他似乎也没有受到什么影响，挂着身上继续唱着歌。
✋热门推荐