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超循環理論是由德國科學家艾根(Manfred Eigen)於1970年提出的.艾根認為生命信息的超源是一個採取超循環形式的分子自組織過程,他把生物化學中的循環現象分為不同的層次:第一個層次是轉化反應循環,在整體上它是個自我再生過程;第二個層次稱為催化反應循環,在整體上它是個自我複製過程;第三個層次就是所謂的超循環(hypercycle),超循環是指催化循環在功能上循環耦合聯繫起來的循環,即催化超循環.實際上在超循環組織中,並不要求所有組元都起著自催化劑的作用,一般地說,只要此循環中有一個環節是自複製單元,此循環就能表現出超循環的特徵.超循環的特徵就是:不僅能自我再生,自我複製,而且還能自我選擇,自我最佳化,從而向更高的有序狀態進化.超循環結構演化的內部因素主要來自兩個方面:首先是自複製單元在複製過程中出現的差錯,類似於基因突變;其次,超循環結構是由多組元耦合成的多層次系統,內部存在複雜的非線性相互作用,在這種情況下,如混沌理論所指出的,內在隨機性就會在很大程度上起作用,它給超循環結構施加了另一個內擾動.由此可見,超循環結構的演化,大體上與三個因素有關:複製誤差,內在隨機性和環境擾動.
超循環結構只能在演化中存在.超循環結構存在,進化必需滿足三個前提條件:(1)以足夠大的負熵流推動結構的新陳代謝.(2)以足夠強的複製能力使系統信息得以積累,遺傳.(3)以組元間足夠強的功能耦合保證結構的存在和發展.必須同時具備這三個條件,超循環結構才能穩定存在,發展進化,否則,退化是不可避免的.
