特刊推荐｜MDPI 院士领航：生物网络中的熵产生和信息流

院士领航

该版面旨在为读者们带来由各个领域内院士们主持编辑的特刊，深度挖掘并广泛覆盖了多学科的研究热点，促进跨领域的知识交流与融合，诚邀各位学者投稿分享！

- 特刊信息 -

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！

扫描二维码，了解特刊详情。

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

- 客编寄语 -

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。

本特刊“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果，尤其强调面向真实系统的数据驱动方法与跨尺度连接。

我们欢迎围绕以下主题的投稿：

• 网络上的非平衡热力学（含随机/介观/有限时间框架）

• 信息热力学

• 从噪声或稀疏数据中推断熵产生

• 信号通路中的性能—代价权衡

• 分子马达与酶反应网络

• 细胞与组织中的活性物质过程

- 客座编辑 -

欧阳颀 院士

中国科学院院士，浙江大学物理学院讲席教授，北京大学物理学院教授。1982年获清华大学学士学位，1989年获法国波尔多第一大学博士学位。2013年当选为中国科学院院士。

欧阳院士长期致力于应用非线性动力学、复杂系统理论与统计物理的方法探索生物控制网络的特性，研究网络拓扑、动力学与功能之间的制约关系，并将相关规律应用于合成生物学领域，推动理性设计的合成生物学研究。已在Science、Nature子刊、PNAS、PRL等国际期刊发表论文200余篇，编著《非线性科学与斑图动力学导论》等著作。

曹远胜 助理教授

清华大学准聘副教授。本科和博士毕业于北京大学，并在加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究。他的研究致力于探索非平衡物理原理如何塑造生物功能，主要采用非平衡动力学、随机热力学和计算建模等方法。研究方向包括分子机器的调控、细胞感知与信号传导过程的物理限制、节律产生与稳定性、以及细胞力学等。

Entropy期刊介绍

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

期刊主要发表熵和信息论的相关文章，涉及学科领域有：热力学、统计力学、信息论、生物物理学、天体物理学及宇宙学、量子信息和复杂体系等，当前位于JCR物理多学科二区。

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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