生命是什么？( 三 ) _小知识

退一步讲，人类自身就是与包含几乎与体细胞一样多的共生微生物的聚合体（Andreu-Moreno&Sanjuán, 2018），但直到比来”共生总体“（holobiont）概念的呈现（Gilbert, 2012）之前，人类细胞生态系统中的微生物部门凡是都不被认为是人类个别中的一部门。

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图4：海绵的共微生物体
既然个别的生物学组织特征如斯复杂，在任何组织条理上都可能呈现，可以互相嵌套和分布呈现，那就要求我们抛却对单一条理或对象的偏好，以及对各种生物特征的依靠，而专注与个别自身的信息形式的特征。
是以以下问题显得尤为主要：若何依不赖于细胞膜之类的生物特征有用识别出个别？
David Krakauer 等人认为，个别是将信息从曩昔”传布“到将来的聚合体，具有时候上的完整性，是以分歧个别类型只是一个水平问题。于是前面问题就酿成了：若何将个别形式化？
这就需要基于信息论和数学的第一道理进行构建和推演了。
二、形式化个别
信息的发源
传统的个别不雅念是从已存的客不雅对象静态建构的，先有实体，再列举实体各种属性，这是一种汗青悠长”形而上学其实论“ 。然而在真实的天然现象动力过程中，对象属性只是过程信息的遗留的陈迹。是以作者采纳了与以往分歧“过程哲学”不雅（Rescher, 2007），将个别视为一个一般的随机过程。这一思惟最早始于闻名哲学家和数学家怀特海。一个随机过程可能是一个随时候转变的化学浓度的矢量，各类细胞类型的品貌，或与不雅察相关行为的概率。然而对于个别系统来说，它仍是一个曩昔传布到将来、具有时候完整性的信息聚合体，是以这一合适适用本家儿义的操作型界说，就可以和信息论对于熵的诠释联系起来。
在信息论的发源和成长过程中克劳修斯、玻尔兹曼、冯·诺依曼做过凸起进献，但最焦点的奠定人是克劳德·喷鼻农，他经由过程类比热力学熵对信息的研究可以说为我们整个信息时代奠基理论根本。

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图5：信息论创始人克劳德·喷鼻农
喷鼻农在怀抱信息时采用了下面最简形式的界说：对随机变量，信息熵 H 权衡它处在可能状况的不确定性水平，即的信息量：

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此中 i 是系统可能的状况， P(si) 是这些状况的概率。系统不确定性越大，确定系统状况所需的信息量就越大。例如一枚正常硬币有正反两个可能状况，概率都是0.5 ，测得信息熵大小就是 1；若是硬币一面概率更大，那么所需要的信息就小于 1 比特了。
在确定信息量后，为了获守信息通信过程中的价值，喷鼻农引入了发送-领受者（Signaler–Receiver）模子，用两个随机变量和暗示。旌旗灯号发送方和领受方之间传输的最大信息是由互信息（Mutual Information）I 给出的：