От "демона Максвелла" к самоорганизации процессов массопереноса в живых системах

При циклическом взаимодействии "микрочастицы ↔ среда" часто возникает направленное стохастико-детерминированное движение микрочастиц. Из перемещающихся микрочастиц образуются динамические структуры. Обзор посвящен анализу возникновения направленного движения микрочастиц при наличии слабых управляющих асимметричных периодических полей. Приведена энергетическая оценка минимальной стоимости преобразования случайного движения в направленное. Обсуждается приложение этих результатов к описанию регуляторных процессов в биосистемах: при взаимодействии движущихся хемотаксисных бактерий и бактериальных вирусов, мышечном сокращении, при движении везикул, ферментов и ионов внутри живых клеток. Рассматриваются некоторые приложения этих явлений в наукоемких технологиях.