摘要：Michael Murrell 教授团队（主要作者 Zachary Gao Sun，物理学研究生）与马里兰大学帕克分校 Garegin Papoian 教授团队合作，通过纯化蛋白质成分的自组织，在细胞骨架内部发现了类似于地震和雪崩的临界现象（自组织临界性）。

Michael Murrell 教授团队（主要作者 Zachary Gao Sun，物理学研究生）与马里兰大学帕克分校 Garegin Papoian 教授团队合作，通过纯化蛋白质成分的自组织，在细胞骨架内部发现了类似于地震和雪崩的临界现象（自组织临界性）。

在一项突破性的研究中，研究人员发现细胞的细胞骨架（细胞的机械机制）的行为与地壳非常相似，不断调节其能量耗散和信息传递的方式。这种自我调节行为使细胞能够以惊人的精度进行迁移和分裂等复杂过程。

更引人注目的是，这项研究将微观细胞结构的行为与大质量天体的行为进行了比较，表明临界原理（系统自然地调整自身以达到转变的边缘）可能在自然界截然不同的尺度上具有普遍性。

结果还表明，信息和能量传播中类似金属到绝缘体的转变可以通过细胞骨架内的几何自动反馈和主动应力进行调整，这让人联想到在各种凝聚态物理领域常见的一种称为安德森局部化的现象。

这进一步表明，细胞作为一种生命机器，利用非生命系统中常见的能量和机械原理，通过自我调节来处理信息。这项研究发表在《自然物理》杂志上。

“细胞作为机械装置是否处于临界状态，以及如何处于临界状态，一直是过去二十年一些生物物理学家研究的核心课题。在这里，我们在严格控制的实验环境中观察到了这些现象，并提出了相应的机制。在显微镜下和在望远镜下看到不同尺度物体的相似性，是不是很神奇？”孙教授评论道。

孙教授及其同事发现，细胞可能利用一种与著名的物理现象“安德森局域化”极其相似的机制来调节信息和能量的流动。“安德森局域化”这一过程通常在无序金属和绝缘体等非生物系统中观察到。研究表明，细胞骨架（细胞内部的支架）在传递信号和能量时，可以经历类似金属到绝缘体的转变。

这种转变似乎由细胞自身通过其几何形状和内部应力之间的反馈进行精细调节。研究结果表明，细胞就像精密设计的机器，能够利用凝聚态物质的物理定律来适应和处理信息，从而模糊了生命与非生命之间的界限。

这项工作促使不同学科的科学家思考是否真的存在无标度的普遍临界定律，每个细胞都是自己的“宇宙”。

来源：小草的科学讲堂