摘要：蛋白质的动力学和进化是生命科学研究中两个重要的研究主题。动力学和进化分别涉及到了生命现象中两个相差巨大的时间尺度，然而，许多研究表明，蛋白质短时间尺度的动力学和长时间尺度的遗传进化之间存在很高的相似性。为了揭示这种相似性的成因，我们提出了一个简化的理论模型框架，建立起了蛋白质动力学与进化之间的对应关系，并用真实的蛋白质结构数据进行了验证。在这个模型的基础上，我们还进一步分析了生物系统的“功能敏感性”和“突变稳定性”二者之间的关系。研究表明，尽管蛋白质的功能运动涉及到大量的自由度，但构成蛋白质的各个氨基酸却会形成某种集体秩序，倾向于沿着少数几个特定的方向协同运动，以便其发挥功能，而这几个特定的方向是进化稳定的，突变所影响的主要是其它非主导的方向。这种对应关系也对我们研究其它生命系统（例如大脑、生物网络）乃至更一般的复杂系统也具有重大的启发性。

　　Tang, Q. Y., & Kaneko, K. (2021). Dynamics-Evolution Correspondence in Protein Structures. Physical Review Letters, 127(9), 098103.

　　唐乾元，现为日本理化学研究所（RIKEN）脑科学研究中心研究员，南京大学物理学博士。主要研究方向为统计物理在蛋白质、大脑等生命科学问题中的应用，在Phys. Rev. Lett.，Phys. Rev. Research，PloS. Comp. Biol. 等杂志发表过多篇论文。科普作者（笔名：傅渥成），知乎物理学、生物学领域优秀回答者，曾出版科普书《宇宙从何而来》。