Eigen과 Schuster의 초순환(hypercycle) 은 외부에서 부과된 설계가 아니라, 다음과 같은 자연적 자기조직화의 유력한 원리입니다: 자연적 자기조직화. 생명의 기원은 분자적 문제로 재정의됩니다: 복제 분자 집단이 질서 있는 재생산, 기능적 결합, 그리고 선택을 자발적으로 달성해야 한다는 것입니다. 그 성공 여부는 측정 가능한 물리화학적 속성, 즉 복제 동역학, 복제 정확도, 촉매 상호작용, 열역학적 안정성, 돌연변이율에 달려 있습니다.

이러한 틀은 분자적 다윈 선택 을 선험적 가정이 아닌 창발적 결과로 만듭니다. 유전 가능한 변이, 차등적 복제, 그리고 복제와 촉매 작용을 허용하는 조건이 필요합니다. 핵심 과제는 오류 대폭발(error catastrophe)을 피하고 선택 가능한 진화 단위가 될 수 있을 만큼 충분한 복제 정확도와 기능적 통합을 달성하는 것입니다.

초순환적 조직화는 분자적 복제를 집단적 진화로 연결하는 고차원적 자기조직화 해법입니다. 여기에서 소개하는 세 가지 핵심 명제는 다음과 같이 요약할 수 있습니다: (i) 생명의 기원은 분자적 자기조직화의 문제이다; (ii) 다윈 선택은 특정한 동역학적·물리화학적 제약 조건에서만 발생한다; (iii) 지속적으로 진화 가능한 집단은 자기복제자들을 통합하고 오류 임계 한계를 극복하는 초순환적 결합을 필요로 한다.

예시 진행 과정: 자기복제 분자 → 복제자 간의 촉매 상호작용 → 분자 집단 내에서의 선택 → 자기조직화된 초순환적 결합 → 집단적 다윈 진화.

핵심 개념

• 자연적 자기조직화: 초순환은 외부에서 설계된 메커니즘이 아니라 유력한 원리입니다. 질서 있는 재생산과 기능적 결합은 상호작용하는 분자들로부터 창발해야 합니다.
• 생명 기원 문제: Eigen과 Schuster는 생명의 기원을 분자적 자기조직화로 규정합니다: 즉, 복제 분자 집단이 외부 조직자 없이 어떻게 질서 있고 지속적이며 진화 가능한 집단을 형성하는가라는 문제입니다.
• 분자적 다윈 선택: 유전 가능한 변이, 차등적 복제, 그리고 복제와 촉매 작용을 허용하는 물리화학적 조건을 필요로 합니다.
• 오류 임계값과 복제 정확도: 유한한 정확도는 단일 복제 단위가 유지할 수 있는 정보의 양을 제한합니다. 퇴화를 피하기 위해서는 통합이 필요합니다.
• 초순환적 조직화: 분자적 복제를 집단적 진화로 연결하는 고차원적 해법입니다. 상세한 반응 구조와 세 가지 핵심 명제는 이후 슬라이드에서 다룹니다.