查看PDF摘要：细胞常常根据环境线索执行计算。一个简单的例子是Berg和Purcell首次考虑的经典问题，即确定周围介质中化学配体的浓度。从一般理论的角度（兰德尔原理），预期此类计算需要细胞消耗能量。在这里，我们明确计算了实现Berg-Purcell策略的噪声版本的简单两组分细胞网络计算配体浓度的能量成本。我们表明，了解外部浓度需要打破详细平衡并消耗能量，而更大的学习需要更多的能量。我们的计算表明，细胞计算的能量成本可能是设计用于在资源匮乏环境中运作的网络（如细菌的孢子萌发网络）的一项重要限制。评论：9页（包括附录）；4个图表；v3纠正了更多的拼写错误。主题：分子网络（q-bio.MN）；统计力学（cond-mat.stat-mech）。引用为：arXiv:1203.5426 [q-bio.MN]（或者此版本为arXiv:1203.5426v3 [q-bio.MN]）。https://doi.org/10.48550/arXiv.1203.5426 arXiv发布的DOI通过DataCite相关DOI： https://doi.org/10.1073/pnas.1207814109 DOI链接到相关资源 提交历史：来自：Pankaj Mehta [查看电子邮件] [v1] 2012年3月24日星期六 15:52:10 UTC (652 KB) [v2] 2012年4月4日星期三 14:21:24 UTC (652 KB) [v3] 2012年4月10日星期二 16:26:01 UTC (652 KB)