在我們的想像裡，分子似乎只是冷冰冰的小顆粒，按著化學定律安分地互動。但事實上，它們的行為比我們想像的更熱鬧，甚至能上演「你追我跑」的戲碼。當一種分子 A 喜歡接近分子 B，但 B 卻對 A 退避三舍時，整個系統就會展現出一種自發的「追逐」動態；如果雙方互相吸引或互相排斥，那麼結果通常就是相對靜止的「分家」——形成類似油滴在水中分離的狀態。

這些互動模式，過去被科學家用來理解「生命物質」如何自組織。然而，馬克斯普朗克動態與自組織研究所（MPI-DS）的物理學家蘇若普里亞·薩哈（Suropriya Saha）和戈列斯塔尼安（Ramin Golestanian）提出了全新觀點：如果把「非線性」這個現實中普遍存在的因素加入模型，分子的行為會更複雜、更難以預測。

所謂「非線性」，簡單理解就是關係不再固定比例，而是會隨著環境或條件出現突變。例如，在新模型中，分子 A 原本是追逐者，B 是逃跑者，但系統可能在某個時刻突然翻轉，A 變成被追的一方，而 B 開始主動追逐。這種角色互換讓分子間的關係不再單調，而是隨時可能翻盤。

圖(a)顯示：一開始分子像氣泡一樣此起彼落，隨著時間演進，最後出現大塊區域分開，但界面還會「脈動」，甚至冒出新的小水滴。
圖(b)則是在另一種濃度下，分子先是規規矩矩地分離，卻在後期突然開始震盪，形成許多小水滴，並長時間維持下去，不再合併或消失，就像舞池裡大家各跳各的，卻維持著奇妙的秩序。
中間的折線圖(c)、(e)則是數學驗證，說明系統確實會經歷「冒泡 → 分開 → 震盪停滯」這幾個階段，取決於分子之間互動的強度。小圖(d)、(f)則讓你一眼看到不同「舞步」的典型樣子。圖／《自然通訊》
研究結果更令人驚訝：「追逐—逃跑」與「相分離」這兩種狀態不再是二選一，而是能在同一系統中同時存在，甚至互相切換。 這意味著分子集合體可能一邊在局部展開追逐遊戲，一邊又在另一處分化出穩定的分離結構。整體行為看似混亂無章，實際上卻蘊含著複雜的動態規律。

戈列斯塔尼安指出，在真實的生物系統中，這種「非互惠且非線性」的互動其實更像常態，而不是例外。細胞內許多蛋白質的聚合、分散，甚至早期生命的自組織，很可能都依賴這種動態互動。這讓人聯想到生命誕生初期，分子世界或許就是在這樣的混沌遊戲中逐漸形成秩序，進而孕育出更高層次的生命結構。

換句話說，分子的互動並不是單純的「喜歡」或「討厭」，而是一場隨時可能逆轉的「混沌遊戲」。這種模型不僅幫助科學家更好地理解活體系統的複雜性，也為探索生命起源提供新的思路。畢竟，生命的美妙或許正來自這些看似混亂卻充滿創造力的分子舞步。

這項新研究的核心在於一個新的數學模型，它將分子的運動視為一個追逐和逃逸的動態過程。研究人員發現，在特定的條件下，某些分子會開始「追逐」其他分子，而這些被追逐的分子則會「逃離」。這種動態相互作用，導致了原本均勻混合的分子，逐漸開始聚集成團或分離成不同的區域。

這項發現不僅僅是學術上的突破，它對於控制藥物分子在體內的釋放和分佈、造出具有特定性能的塑膠或複合材料及複雜的生物過程許多實際應用也具有重要意義。

這項研究挑戰了我們對分子隨機行為的傳統觀點，揭示了在混亂的表面之下，可能存在著更為精妙和有序的動態。它提供了一個新的視角，讓我們可以更深入地理解微觀世界的運作方式，並為未來的科學研究和技術應用開啟了新的可能性。