北京雁栖湖应用数学研究院

李震 , 梁鑫 , 马志婷 , 哈米德·莫菲迪 , 王丽 , 熊繁升 , 杨朔 , 杨武岳

吴琦

2025年04月25日 15:00 至 16:00

A3-1-301

Zoom 928 682 9093 (BIMSA)

背景：物种演化的变速现象是演化生物学的核心争论问题之一。新综合论基于遗传理论认为演化速度始终是线性的，而古生物学基于化石证据提出了间断平衡假说，认为演化是物种稳定期的稳定演化和物种形成期的快速跳跃进化交替出现的。而达尔文主义对间断平衡假说的基本回应观点是：在物种形成的“间断时期”和物种稳定存在的“平衡时期”，都应当服从共同的遗传规律。所谓间断期在地质年代上时间很短，对于物种的遗传来说仍然是长达数千个世代，是足以形成巨大的表型差异的。但是一个始终没有得到系统说明的问题是，为什么同样的数千个世代的时间，在平衡时期只会出现表型的轻微差异，而在间断时期就会产生表型的种群分布均值的巨大变化，同时仍然保有一定量的遗传方差（新物种的遗传多样性）？历史上，古生物学家曾用微观世界量子的跃迁和稳定来定性地类比物种的快速形成，并猜测表型演化存在一个类似“动量”的演化量。但是长期以来这个定性的猜想并没有发展出定量的模型，演化的“动量”也一直没有一个明确的定义。
结果：我们提出一个表型演化的波动猜想，将总适合度以及从总适合度中分解出的繁殖力成分分别类比演化波的频率和波长以建立推广的德布罗意关系，将有限大种群的倒数，即一个个体，作为表型演化发生的最小单位以建立推广的普朗克常数。我们发现这样建立的波动模型一方面符合生物学直觉一方面能和量子力学存在有趣的定性对应。甚至可以同样建立一个类似薛定谔方程形式的方程来描述这个“演化波”的运动。我们进一步在尝试将这一猜想进行种群模拟的验证。