自从麦克斯韦的魔鬼问题开始以来，生命对于大多数物理学家来说都是一个谜。 在本文中，自我繁殖是有机体的特征，被证明对解决麦克斯韦魔鬼的悖论至关重要。 为此目的，引入了新的生物活性热力学量以代表最近由分子生物学揭示的生物中的分子事件。 该量提供了一种措施，即由获取的能量和存储的能量之间的差异引起的熵产生补偿了使生物体系统化的负熵，并且被视为与生物体的自我繁殖率成正比。 由自我繁殖率，死亡率和突变项组成的复制子动力学方程包含所有已知的单细胞生物进化类型。 当主要由于基因的核苷酸碱基变化而将突变项限制为点突变时，该方程式自动导致达尔文进化，即选择具有较高增长率的突变体以在种群中盛行。 在整个进化过程中，基因中的核苷酸碱基会聚到特殊的排列上，从而显示出生物体的最佳增长率。 此外，经历过基因复制的突变体首先下降到种群中的次要成员，但是一些后代通过从复制的基因的对应物中产生新的基因而作为一种新的生物体而恢复。 通过解决复制子动力学方程直至突变项的更高阶，可以用数学方式公式化这种扩展基因库的进化过程。 目前的理论方法不仅可以扩展到多细胞二倍体真核生物，而且可以用来解释基因在古代形成的自我繁殖的原始细胞
