生命是什么？( 二 ) _小知识

论文标题问题：
The information theory of individuality
论文地址：
https://link.springer.com/article/10.1007/s12064-020-00313-7#Sec10

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图2：论文通信作者、进化生物学家、圣塔菲研究所所长 David Krakauer
一、从生命到个别：信息论的建构
固然没有任何物理或化学理论能直接展望生物行为，但若是不把生物系统分化当作更根基构成部门，我们就很难理解生命。从物质还原论和涌现论角度研究生命，会碰到计较复杂性问题（Defranceschi & Le Bris,2000），事实还原到什么水平，才能更有用从聚合体展望生命体行为，也至今是一个难解之谜（Anderson, 1972; Krakauer & Flack, 2010a; Flack, 2017b）。
但显然，个别是生命一个不成轻忽的条理。我们几乎无法想象，若是没有单元或个别的概念，怎么能成立起一弟子物科学来，若是不知道怎么不雅察和测量个别，又怎么可能去研究新陈代谢、行为或基因组的纪律。
对生命素质的科学研究，始于二十宿世纪闻名的物理学家薛定谔（Erwin Schr?dinger）。他在名著《生命是什么？》中，试图经由过程遍及的物理法则尤其是以信息视角来摸索生命的延续性。然而和大大都人一致，他对单个生物体的存在依然默认了强烈的先验假设。具有外部组织鸿沟、可以或许新陈代谢、可以或许自顺应情况、经由过程遗传变异延续自身……等等这些被归纳的可见外部特质，都默认为个别的根基属性，仿佛不证自明。

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图 3：以”薛定谔的猫“著名宿世界的物理学家薛定谔，同时也是现代生物学的奠定者
但这些归纳特征都很轻易找出反例。例如对社会性虫豸以及一些植物、真菌和原核生物等物种的研究表白，个别可同存于多个组织层级。具有分歧组织鸿沟的分歧的蚂蚁形当作称为群落的堆积体，此中大大都工蚁并不进行自我复制，整个蚁群也不进行复制，只是存在局部复制。但从曩昔到将来这个群落依然具有某种持续特征，仿佛一个智能整体，甚至计较机科学家都从中学到了一种最优路径算法——蚁群算法。
此外，在微不雅层面连是生物与否都一向存有争议的病毒，却可以或许自我复制、顺应、甚至变异，具有某种持久性身份，从而与“宿本家儿”情况区分隔来。比来一些研究表白，这些病毒能像微生物一样形当作集体单元以促进传染（Andreu-Moreno & Sanjuán, 2018），是以单个病毒并非传统意义个别生命，但整体却似乎是一种“梦想个别”（chimerical individuals）(Krakauer & Zanotto, 2006）。
对比对的生命研究，例如前面薛定谔认为生命素质在于信息，是一个基于分子和化学之上的负熵系统（甚至我们还能联想到关于意识素质的整合信息论），上面关于个别的假设和描述显然过于本家儿不雅和概况了。
若是我们想识别所有可能的个别的话，就需要抓住个别的更素质的特征。就像一个外星人方才降临地球时，对地球生命形式全无所闻一样。
华裔科幻作家刘宇坤在短篇《异宿世图鉴》曾记录了很多别致的外星生命个别，例如经由过程卵白质链记实互换思维、甚至原子链式反映衰变的轴基生命；而科幻巨匠阿瑟·克拉克在《童年的终结》中也描述了一个作为集体宇宙生命的人类将来。
这些都是科学幻想。然而即使是现代科学家们也确其实面临诸多近似棘手问题：一些生态聚合体如微生物垫（Microbial mat）算不算一个个别？人类缔造和数字生命和生物装配艺术算不算个别？甚至，人类的文化和手艺这些松散的调集体算不算个别？——若是是，对后者的回覆，就会发生手艺伦理问题，也许人类看待机械人就需要像宠物那样了。