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De la conception à la compétition : une étude théorique ascendante de l'(auto)catalyse
No full textLes autocatalyseurs sont des catalyseurs — des molécules qui accélèrent la formation d’un produit tout en restant elles-mêmes inchangées — avec une particularité unique : ils sont également le produit de la réaction qu’ils catalysent. Cette particularité, de nature physique, entraîne une conséquence dynamique significative, car le taux de production d’un autocatalyseur augmente avec le temps. Cela permet aux autocatalyseurs de générer des dynamiques complexes, et notamment, l’émergence de l’évolution darwinienne dans les systèmes chimiques. Malgré leur importance, plusieurs questions fondamentales sur l’autocatalyse restent en grande partie sans réponse. Quelles sont les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule d’agir en tant qu’autocatalyseur ? Dans quelle mesure les autocatalyseurs ressemblent-ils aux catalyseurs traditionnels ? Comment ces propriétés physiques, ainsi que l’environnement, influencent-ils la vitesse à laquelle les autocatalyseurs s’accumulent ? Comment se déroule la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes ? Dans cette thèse, nous répondons à ces questions. Pour déterminer les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule de fonctionner en tant qu’autocatalyseur, nous concevons des autocatalyseurs minimaux par dynamique moléculaire. Nous démontrons également que ces autocatalyseurs minimaux peuvent servir de simples catalyseurs lorsque certaines contraintes physiques sont relâchées. De plus, nous dérivons analytiquement les taux auxquels ces catalyseurs et autocatalyseurs forment des produits, en tenant compte à la fois de leurs propriétés intrinsèques et des conditions externes dans lesquelles ils opèrent ; on observe que les ajustements nécessaires pour des performances optimales d’autocatalyseur diffèrent de ceux pour les catalyseurs traditionnels. En revisitant la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes, nous remettons en question la notion prédominante selon laquelle les autocatalyseurs exponentiels s’excluent nécessairement les uns les autres, et nous montrons qu’ils peuvent même être surpassés par des autocatalyseurs sous-exponentiels. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que même des autocatalyseurs simples et minimaux peuvent présenter des comportements complexes tels que la croissance exponentielle, la coexistence et l’exclusion.Autocatalysts are catalysts—molecules that speed up the formation of a product while remaining unchanged themselves—with a unique twist: they are also the product of the reaction they catalyze. This twist, physical in nature, leads to a significant dynamic consequence, as the rate of autocatalyst production increases over time. It enables autocatalysts to drive various complex chemical processes, and most notably, the emergence of Darwinian evolution in chemical systems. Despite their importance, several fundamental questions about autocatalysis remain largely unanswered. What are the minimal properties that allow a molecule to act as an autocatalyst? To which extent autocatalysts resemble the broader class of catalysts? How do these properties as well as the environment influence the speed at which autocatalysts accumulate? How does the competition of autocatalysts unfold? In this thesis, we shed light on those questions. To determine minimal physical properties that allow a molecule to function as an autocatalyst, we computationally design minimal autocatalysts that replicate by template replication. We also demonstrate that these minimal designs can serve as catalysts and cross-catalysts when certain physical constraints are relaxed. Building on this, we analytically derive the rates at which these catalysts and autocatalysts form products, taking into account both their intrinsic properties and the external conditions they operate in. We find that the adjustments needed for optimal autocatalyst performance differ from those for traditional catalysts. Revisiting the competition among autocatalysts for common resources, we challenge the prevailing notion that exponential autocatalysts necessarily exclude each other when competing for a limiting resource, and we show that they can even be outcompeted by subexponential ones. Overall, our findings suggest that even simple and minimal autocatalysts can exhibit complex behaviors like exponential growth, coexistence, and exclusion
De la conception à la compétition : une étude théorique ascendante de l'(auto)catalyse
No full textAutocatalysts are catalysts—molecules that speed up the formation of a product while remaining unchanged themselves—with a unique twist: they are also the product of the reaction they catalyze. This twist, physical in nature, leads to a significant dynamic consequence, as the rate of autocatalyst production increases over time. It enables autocatalysts to drive various complex chemical processes, and most notably, the emergence of Darwinian evolution in chemical systems. Despite their importance, several fundamental questions about autocatalysis remain largely unanswered. What are the minimal properties that allow a molecule to act as an autocatalyst? To which extent autocatalysts resemble the broader class of catalysts? How do these properties as well as the environment influence the speed at which autocatalysts accumulate? How does the competition of autocatalysts unfold? In this thesis, we shed light on those questions. To determine minimal physical properties that allow a molecule to function as an autocatalyst, we computationally design minimal autocatalysts that replicate by template replication. We also demonstrate that these minimal designs can serve as catalysts and cross-catalysts when certain physical constraints are relaxed. Building on this, we analytically derive the rates at which these catalysts and autocatalysts form products, taking into account both their intrinsic properties and the external conditions they operate in. We find that the adjustments needed for optimal autocatalyst performance differ from those for traditional catalysts. Revisiting the competition among autocatalysts for common resources, we challenge the prevailing notion that exponential autocatalysts necessarily exclude each other when competing for a limiting resource, and we show that they can even be outcompeted by subexponential ones. Overall, our findings suggest that even simple and minimal autocatalysts can exhibit complex behaviors like exponential growth, coexistence, and exclusion.Les autocatalyseurs sont des catalyseurs — des molécules qui accélèrent la formation d’un produit tout en restant elles-mêmes inchangées — avec une particularité unique : ils sont également le produit de la réaction qu’ils catalysent. Cette particularité, de nature physique, entraîne une conséquence dynamique significative, car le taux de production d’un autocatalyseur augmente avec le temps. Cela permet aux autocatalyseurs de générer des dynamiques complexes, et notamment, l’émergence de l’évolution darwinienne dans les systèmes chimiques. Malgré leur importance, plusieurs questions fondamentales sur l’autocatalyse restent en grande partie sans réponse. Quelles sont les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule d’agir en tant qu’autocatalyseur ? Dans quelle mesure les autocatalyseurs ressemblent-ils aux catalyseurs traditionnels ? Comment ces propriétés physiques, ainsi que l’environnement, influencent-ils la vitesse à laquelle les autocatalyseurs s’accumulent ? Comment se déroule la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes ? Dans cette thèse, nous répondons à ces questions. Pour déterminer les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule de fonctionner en tant qu’autocatalyseur, nous concevons des autocatalyseurs minimaux par dynamique moléculaire. Nous démontrons également que ces autocatalyseurs minimaux peuvent servir de simples catalyseurs lorsque certaines contraintes physiques sont relâchées. De plus, nous dérivons analytiquement les taux auxquels ces catalyseurs et autocatalyseurs forment des produits, en tenant compte à la fois de leurs propriétés intrinsèques et des conditions externes dans lesquelles ils opèrent ; on observe que les ajustements nécessaires pour des performances optimales d’autocatalyseur diffèrent de ceux pour les catalyseurs traditionnels. En revisitant la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes, nous remettons en question la notion prédominante selon laquelle les autocatalyseurs exponentiels s’excluent nécessairement les uns les autres, et nous montrons qu’ils peuvent même être surpassés par des autocatalyseurs sous-exponentiels. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que même des autocatalyseurs simples et minimaux peuvent présenter des comportements complexes tels que la croissance exponentielle, la coexistence et l’exclusion
De la conception à la compétition : une étude théorique ascendante de l'(auto)catalyse
No full textAutocatalysts are catalysts—molecules that speed up the formation of a product while remaining unchanged themselves—with a unique twist: they are also the product of the reaction they catalyze. This twist, physical in nature, leads to a significant dynamic consequence, as the rate of autocatalyst production increases over time. It enables autocatalysts to drive various complex chemical processes, and most notably, the emergence of Darwinian evolution in chemical systems. Despite their importance, several fundamental questions about autocatalysis remain largely unanswered. What are the minimal properties that allow a molecule to act as an autocatalyst? To which extent autocatalysts resemble the broader class of catalysts? How do these properties as well as the environment influence the speed at which autocatalysts accumulate? How does the competition of autocatalysts unfold? In this thesis, we shed light on those questions. To determine minimal physical properties that allow a molecule to function as an autocatalyst, we computationally design minimal autocatalysts that replicate by template replication. We also demonstrate that these minimal designs can serve as catalysts and cross-catalysts when certain physical constraints are relaxed. Building on this, we analytically derive the rates at which these catalysts and autocatalysts form products, taking into account both their intrinsic properties and the external conditions they operate in. We find that the adjustments needed for optimal autocatalyst performance differ from those for traditional catalysts. Revisiting the competition among autocatalysts for common resources, we challenge the prevailing notion that exponential autocatalysts necessarily exclude each other when competing for a limiting resource, and we show that they can even be outcompeted by subexponential ones. Overall, our findings suggest that even simple and minimal autocatalysts can exhibit complex behaviors like exponential growth, coexistence, and exclusion.Les autocatalyseurs sont des catalyseurs — des molécules qui accélèrent la formation d’un produit tout en restant elles-mêmes inchangées — avec une particularité unique : ils sont également le produit de la réaction qu’ils catalysent. Cette particularité, de nature physique, entraîne une conséquence dynamique significative, car le taux de production d’un autocatalyseur augmente avec le temps. Cela permet aux autocatalyseurs de générer des dynamiques complexes, et notamment, l’émergence de l’évolution darwinienne dans les systèmes chimiques. Malgré leur importance, plusieurs questions fondamentales sur l’autocatalyse restent en grande partie sans réponse. Quelles sont les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule d’agir en tant qu’autocatalyseur ? Dans quelle mesure les autocatalyseurs ressemblent-ils aux catalyseurs traditionnels ? Comment ces propriétés physiques, ainsi que l’environnement, influencent-ils la vitesse à laquelle les autocatalyseurs s’accumulent ? Comment se déroule la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes ? Dans cette thèse, nous répondons à ces questions. Pour déterminer les propriétés physiques minimales qui permettent à une molécule de fonctionner en tant qu’autocatalyseur, nous concevons des autocatalyseurs minimaux par dynamique moléculaire. Nous démontrons également que ces autocatalyseurs minimaux peuvent servir de simples catalyseurs lorsque certaines contraintes physiques sont relâchées. De plus, nous dérivons analytiquement les taux auxquels ces catalyseurs et autocatalyseurs forment des produits, en tenant compte à la fois de leurs propriétés intrinsèques et des conditions externes dans lesquelles ils opèrent ; on observe que les ajustements nécessaires pour des performances optimales d’autocatalyseur diffèrent de ceux pour les catalyseurs traditionnels. En revisitant la compétition entre autocatalyseurs pour des ressources communes, nous remettons en question la notion prédominante selon laquelle les autocatalyseurs exponentiels s’excluent nécessairement les uns les autres, et nous montrons qu’ils peuvent même être surpassés par des autocatalyseurs sous-exponentiels. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que même des autocatalyseurs simples et minimaux peuvent présenter des comportements complexes tels que la croissance exponentielle, la coexistence et l’exclusion
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
On the exclusion of exponential autocatalysts by sub-exponential autocatalysts
No full textInternational audienceSelection among autocatalytic species fundamentally depends on their growth law: exponential species, whose number of copies grows exponentially, are mutually exclusive, while sub-exponential ones, whose number of copies grows polynomially, can coexist. Here we consider competitions between autocatalytic species with different growth laws and make the simple yet counterintuitive observation that sub-exponential species can exclude exponential ones while the reverse is, in principle, impossible. This observation has implications for scenarios pertaining to the emergence of natural selection
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