超循环理论

出处：按学科分类—社会科学总论 山东人民出版社《社会历史观大辞典》第544页（1029字）

关于非平衡系统的自组织学说。

它是由德国马克斯——普朗克研究所的生物物理化学研究所所长爱根(M．Eigen)于1971年提出的。超循环理论的中心观点是：在生命起源和发展的化学进化阶段和生物学进化阶段之间有一个分子自组织阶段，在这个阶段形成了今日人们发现的具有统一的遗传密码的细胞结构。这种统一的遗传密码的形成并不在于它是进化过程中唯一可以进行的选择，而是因为在这一阶段形成了一种超循环式的组织，这种组织具有“一旦建立就永存下去”选择机制。由此，爱根等人认为，“进化原理可以理解为分子水平上的自组织”，最终可以从物质的已知性质导出达尔文的进化原理。

所谓超循环是较高等级的循环，或者说是由循环组成的循环。在这种循环中，除去所有中间体是催化剂之外，还至少有一个产物也是催化剂或自复制单元。

经过循环联系，自催化或自复制单元联接了起来，其中每个自复制单元既能指导自己的复制，又对下一个中间物的产物提供催化帮助。爱根认为遗传密码的复制就是用这种超循环组织来保证的。核酸序列的每一段可以自我复制，此外它又通过所谓编码的酶去影响下一段的自我复制。爱根研究了几种不同的超循环，如基本超循环、合成超循环、带翻译的超循环，最后总结出超循环的一些性质：超循环使得循环联系起来的所有种类稳定共存，允许它们相干地增长，并与不属于此循环的复制单元竞争；超循环可依照选择优势放大或缩小；超循环的选择是“一旦出现就永存下去”。由于超循环模型的非线性性质、选择优势是种群量的函数、少量新的自复制单元不易取代已建立起来的超循环，因此超循环是能够积累、保持和处理遗传信息的大分子组织的最低要求。

爱根认为，现实的生命形式在它的分子进化阶段已是长期自然选择的结果，其间需要超循环的组织形式。

爱根指出，从生物大分子的水平来看，选择和进化的分子基础主要是代谢的自复制和变异。代谢是在不平衡系统中进行的合成与分解的循环，自复制才使进化和选择的信息得以积累。突变是指自复制中的错误。它提供了新信息的来源，是进化的先决条件。突变有一定的阈值。爱根还对原始的翻译机构tRNA的起源、遗传密码的进化等作了详尽分析。

关于爱根的超循环理论，科学界一直有很大争议，但是它毕竟开辟了探索生命起源一个新方向，因此具有重要意义。