從復(fù)雜科學(xué)視角，追問(wèn)生命是什么

什么是生命

生命是什么？這個(gè)問(wèn)題大家可能都思考過(guò)。這個(gè)問(wèn)題可以說(shuō)是“靈魂拷問(wèn)”，不僅僅是針對(duì)每一個(gè)生命體都非常重要，它也直接促成了生命科學(xué)，特別是引發(fā)物理學(xué)家、計(jì)算機(jī)學(xué)家、數(shù)學(xué)家對(duì)生命大問(wèn)題聯(lián)合的拷問(wèn)。

最早提出這個(gè)問(wèn)題的人是薛定諤，他是一個(gè)典型的物理學(xué)家。在他撰寫的書《生命是什么？——活細(xì)胞的物理觀》里把這個(gè)問(wèn)題擺在物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家面前，這激勵(lì)著大量絕頂聰明的人士開(kāi)始思考這一問(wèn)題。

當(dāng)年薛定諤的洞察最重要的是兩點(diǎn)：

第一點(diǎn)，生命體一個(gè)非常重要的特征就是要保持新陳代謝。新陳代謝是指生命體通過(guò)攝取和轉(zhuǎn)化能量、物質(zhì)來(lái)維持自身的生存及功能。從物理的角度來(lái)說(shuō)，新陳代謝實(shí)際上是在攝取負(fù)熵流，即通過(guò)消耗外界的能量來(lái)抵抗內(nèi)部的無(wú)序增加，從而維持系統(tǒng)的有序狀態(tài)。

第二點(diǎn)，生命體要完成自復(fù)制。自復(fù)制是指生命體能夠通過(guò)自身的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生新的個(gè)體。從物理的角度來(lái)說(shuō)，這一過(guò)程需要一種準(zhǔn)晶體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也就促成了后來(lái)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)不僅解釋了遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞機(jī)制，還揭示了生命體如何通過(guò)自復(fù)制來(lái)延續(xù)自身。

不過(guò)，從第一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，新陳代謝實(shí)際上并沒(méi)有得到一個(gè)像DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)那樣普適的理論。因此，我們的討論可以從“生命體如何維持一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)”這一問(wèn)題展開(kāi)。

這就牽扯到一個(gè)所謂的個(gè)體之迷的問(wèn)題：當(dāng)我們看到一只小蟲子在地上爬——?jiǎng)觿?dòng)腿就能爬。這樣一只蟲子和屏幕上動(dòng)來(lái)動(dòng)去的光標(biāo)有一個(gè)非常本質(zhì)的不同。因?yàn)檫@只小蟲子有一個(gè)自我，這只蟲子為了達(dá)成自我吃食的目的，會(huì)主動(dòng)在環(huán)境里向食物蠕動(dòng)。

這樣一種有自我意識(shí)的生命主體是怎樣起源的？這就是我們所說(shuō)的個(gè)體之迷。

個(gè)體之謎的四種解釋

這個(gè)謎團(tuán)跟所謂自我涌現(xiàn)其實(shí)是緊密不可分的，這也是該問(wèn)題歸屬于復(fù)雜性科學(xué)的重要原因。因?yàn)閺?fù)雜性科學(xué)就是要回答涌現(xiàn)從何而來(lái)。所以我們就要試圖回答，自我這個(gè)概念是如何自下而上涌現(xiàn)出來(lái)的。

除了傳統(tǒng)的生物學(xué)視角以外，我們可以從建模的視角去回答這個(gè)個(gè)體之謎。具體而言又分為了四個(gè)方向：圖靈機(jī)、自創(chuàng)生與自催化、個(gè)體信息論、涌現(xiàn)層次問(wèn)題。

第一是個(gè)體之謎的回答，其實(shí)可以追溯到圖靈機(jī)模型。當(dāng)然，圖靈機(jī)模型可以回答一部分問(wèn)題，但是有更多的問(wèn)題無(wú)法回答。

后來(lái)就有了圣塔菲學(xué)派的斯圖亞特·考夫曼，以及馬圖拉納和瓦雷拉這兩個(gè)智利的生物學(xué)家，他們開(kāi)始從另一個(gè)角度去考慮主體是如何自下而上涌現(xiàn)出的這種自創(chuàng)生、自催化的組織的。自創(chuàng)生、自催化這個(gè)方向走到后期，就會(huì)發(fā)現(xiàn)研究不得不再次停滯不前。因?yàn)樽詣?chuàng)生、自催化這些組織很神奇，它們是涌現(xiàn)出來(lái)的。但是，它們的一個(gè)缺點(diǎn)，是很難界定個(gè)體的邊界。

新的方向是，如何針對(duì)這樣一種組織，如何通過(guò)數(shù)學(xué)的方式去定量刻畫。這也就是個(gè)體信息論。

最后，生命是一個(gè)多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。一個(gè)層次的生命涌現(xiàn)后并不會(huì)停止，存在多層次的涌現(xiàn)，這也是對(duì)未來(lái)研究的展望。

圖靈機(jī)：最早的個(gè)體模型

說(shuō)回圖靈機(jī)模型，1937年圖靈就發(fā)表了論文《論可計(jì)算數(shù)及其在判斷問(wèn)題上的應(yīng)用》，這篇論文直接提出了圖靈機(jī)模型，它是一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)單的馮·諾伊曼的計(jì)算機(jī)。今天的計(jì)算機(jī)能做的事圖靈機(jī)都能做。圖靈機(jī)如何運(yùn)作？其實(shí)它的元件非常簡(jiǎn)單，就是一條長(zhǎng)長(zhǎng)的紙帶，這有一個(gè)讀寫頭，會(huì)根據(jù)一個(gè)固定的規(guī)則表和字母表，在紙帶上劃來(lái)劃去，同時(shí)也可以改寫紙上的內(nèi)容。圖靈機(jī)的操作超級(jí)簡(jiǎn)單，但是表現(xiàn)可以非常復(fù)雜。通過(guò)簡(jiǎn)單地設(shè)置圖靈機(jī)規(guī)則表，就可以讓它去近似模擬一些簡(jiǎn)單的生命體行為。

朗頓的螞蟻是一個(gè)著名的圖靈機(jī)模型。

這個(gè)圖靈機(jī)是一個(gè)二維的方格世界里面游走的螞蟻。它遵循兩條規(guī)則：第一，如果遇到當(dāng)前格子為白，右旋轉(zhuǎn)90°，把格子涂黑，往前移動(dòng)一個(gè)格子。第二，如果遇到當(dāng)前格子為黑，左旋轉(zhuǎn)90°，把格子涂白，往前移動(dòng)一個(gè)格子。就這么兩條簡(jiǎn)單的規(guī)則，它可以繪制出來(lái)非常復(fù)雜的行為和圖形。以此類推，我們可以通過(guò)添加簡(jiǎn)單的規(guī)則，利用圖靈機(jī)去模擬生命現(xiàn)象。

圖靈機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是其通用計(jì)算能力。這意味著圖靈機(jī)可以模擬任何其他計(jì)算模型，包括現(xiàn)代的人工智能系統(tǒng)，如AlphaZero。只要一個(gè)模型是可計(jì)算的，我們就可以說(shuō)它和圖靈機(jī)是等價(jià)的。這一理論被稱之為邱奇—圖靈猜想，即任何可以被計(jì)算的函數(shù)都可以由圖靈機(jī)來(lái)計(jì)算。這一理論的重要性在于它奠定了計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)，使我們能夠理解和設(shè)計(jì)各種計(jì)算系統(tǒng)。

當(dāng)然圖靈機(jī)也有缺點(diǎn)，首先最大的瓶頸就是，它是一個(gè)串行化的模型。因?yàn)槲覀冎浪且恢晃浵仯浵伨拖喈?dāng)于一個(gè)讀寫頭，這個(gè)讀寫頭只能夠串行在紙帶上走來(lái)走去。實(shí)際上我們?nèi)梭w是由一堆細(xì)胞構(gòu)成的，每一個(gè)細(xì)胞都可以看成是一個(gè)圖靈機(jī)，這些細(xì)胞都是在并行操作，不是串行。

第二個(gè)缺點(diǎn)是具身性問(wèn)題。圖靈機(jī)忽略了所有細(xì)胞接觸到的信息，直接把我們大腦的認(rèn)知系統(tǒng)看成一個(gè)串行單體。只對(duì)這個(gè)單體來(lái)建模，而忽略了身體每一個(gè)毛孔都是跟外界進(jìn)行物質(zhì)能量信息的交換。這部分輸入進(jìn)來(lái)的信息被圖靈機(jī)舍棄了。因此，它實(shí)際上是一個(gè)裸大腦的圖靈機(jī)，不具備所謂的身體。至于是不是能這樣抽象，這個(gè)要做進(jìn)一步的討論了。

第三個(gè)缺點(diǎn)是圖靈機(jī)這樣一個(gè)個(gè)體，它是如何起源的。前文提到的螞蟻模型或者更復(fù)雜的圖靈機(jī)，都是人類制定規(guī)則創(chuàng)造出來(lái)的。現(xiàn)實(shí)生命中卻沒(méi)有一個(gè)上帝創(chuàng)造者，而是一個(gè)自發(fā)起源的過(guò)程。一個(gè)圖靈機(jī)模型是如何去起源的，這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有得到回答。

生命的起源：自創(chuàng)生、自催化

新的研究角度就是科學(xué)家開(kāi)始思考，一個(gè)類似于原始細(xì)胞的生命個(gè)體是如何自下而上的，而且是大量個(gè)體互相作用并行化的。從而形成一個(gè)組織，而這個(gè)組織又是可以被看成是具有自我的主體。

這個(gè)問(wèn)題其實(shí)更大，它直接牽扯到了生命起源問(wèn)題。

生命的起源不是一個(gè)單一的過(guò)程，而是由若干個(gè)階段組成。首先是化學(xué)物質(zhì)的起源，即簡(jiǎn)單有機(jī)分子的形成，這些分子是生命的基本構(gòu)建塊。接下來(lái)是前化學(xué)進(jìn)化階段，在這個(gè)階段，這些簡(jiǎn)單分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成了更復(fù)雜的分子和聚合物。然后是細(xì)胞的起源階段，這些復(fù)雜分子進(jìn)一步組裝成具有自我復(fù)制和新陳代謝功能的原始細(xì)胞。這些階段相互聯(lián)系，共同構(gòu)成了生命起源的完整過(guò)程。

研究者的關(guān)注點(diǎn)在于，假設(shè)化學(xué)物質(zhì)已經(jīng)存在了，那么它如何去構(gòu)成一個(gè)完整的細(xì)胞？這也是一個(gè)單個(gè)的細(xì)胞生命體是如何起源問(wèn)題。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行研究的一個(gè)最知名的理論，就是所謂的自創(chuàng)生理論，它是由智利的兩名生物學(xué)家馬圖拉納和瓦雷拉在1970年代提出的。

自創(chuàng)生理論認(rèn)為：生物體就是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)化學(xué)網(wǎng)絡(luò)在每一個(gè)時(shí)刻都在不斷地生成自己。

馬圖拉納和瓦雷拉給出了自創(chuàng)生系統(tǒng)的兩個(gè)條件：

一是這個(gè)生物組織具有生產(chǎn)閉合性網(wǎng)絡(luò)中的任意一個(gè)元素都被網(wǎng)絡(luò)中的其他元素生產(chǎn)。換句話說(shuō)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有的零部件全部都是自給自足的，滿足一個(gè)自我閉環(huán)的特性。

二是網(wǎng)絡(luò)中的化學(xué)元素不斷地生成自己的邊界，存在一個(gè)膜，從而使得邊界內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的整體。

只要滿足這兩個(gè)條件就可以構(gòu)成一個(gè)原始的生命，原始的細(xì)胞。在這樣一個(gè)定義里面，實(shí)際上沒(méi)有關(guān)于任何物質(zhì)構(gòu)成這方面的限制。換句話說(shuō)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以是由分子構(gòu)成，也可以是由一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，甚至可以由一個(gè)人去構(gòu)成它的一個(gè)單元。只要這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中這堆人能夠相互生成，形成一個(gè)閉合系統(tǒng)，這種系統(tǒng)就能被稱為生命體。

埃舍爾的畫作《畫手》是對(duì)生產(chǎn)閉合特性最好的表述。以這幅畫作而論，互相描摹的手構(gòu)成了一個(gè)生命的閉環(huán)。

如果我們把它抽象為一個(gè)閉合的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，我們也可以意識(shí)到，這樣的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是具有自我修復(fù)特性的，即使去掉一些節(jié)點(diǎn)，也可以再生成出來(lái)。

催化反應(yīng)

自創(chuàng)生理論提出后也引起了學(xué)術(shù)界非常大的爭(zhēng)議，其中最大一個(gè)問(wèn)題是，在考慮原始生命的化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候，忽略了一個(gè)非常重要的條件——化學(xué)反應(yīng)中的催化劑。這是這套理論最大的不足。

在個(gè)體理論研究中做了很多前沿工作的圣塔菲學(xué)派研究者斯圖亞特·考夫曼寫了兩本非常有想象力的書，一本是《宇宙為家》，另一本是《科學(xué)新領(lǐng)域的探索》。

在書中，斯圖亞特·考夫曼就表達(dá)了一個(gè)觀點(diǎn)：要構(gòu)成一個(gè)能涌現(xiàn)出多個(gè)個(gè)體的最原始的個(gè)體，就要構(gòu)成一個(gè)催化閉合網(wǎng)絡(luò)。生成生命的化學(xué)反應(yīng)要被閉合圈里面其他物質(zhì)所催化而出，而不僅僅是簡(jiǎn)單生產(chǎn)出來(lái)。只有加上催化劑，才能提高生產(chǎn)的速度，才會(huì)出現(xiàn)生命的相變。

為了驗(yàn)證自催化閉合的網(wǎng)絡(luò)是如何產(chǎn)生類生命組織的，沃爾特·方塔納提出了算法化學(xué)（AlChemy）。

算法化學(xué)用一些圖靈機(jī)作為化學(xué)細(xì)胞構(gòu)成的分子，當(dāng)圖靈機(jī)分子兩兩互碰的時(shí)候，一個(gè)圖靈機(jī)可以把另外一個(gè)圖靈機(jī)當(dāng)成數(shù)據(jù)，當(dāng)成紙帶上的符號(hào)來(lái)進(jìn)行讀寫，從而生成另外一個(gè)圖靈機(jī)，這就完成了所謂的化學(xué)反應(yīng)。所以，這一鍋圖靈機(jī)就形成了所謂的圖靈器，這些圖靈機(jī)在分子湯里面碰撞，又會(huì)生成新的圖靈機(jī)、新的分子。

經(jīng)過(guò)多次反應(yīng)迭代就出現(xiàn)了有趣的自催化閉合圈。

這樣一個(gè)模型不僅具備前面提到的自修復(fù)特性，也包括共生、競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。

滲流相變

直覺(jué)上，我們會(huì)覺(jué)得一鍋分子湯隨機(jī)碰撞，產(chǎn)生生命組織的概率似乎很小，但是實(shí)際上，如果你把每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)看成是一個(gè)鏈邊，每個(gè)分子看成是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)里面的滲流相變特性得知，一個(gè)自閉合組織的產(chǎn)生是存在臨界相變的現(xiàn)象的。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)足夠復(fù)雜、足夠多時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)自我閉合圈是一個(gè)大概率事件，這就使得生命的起源，在某種程度上得到了解釋。

對(duì)生命定義的延伸

斯圖亞特·考夫曼在《科學(xué)新領(lǐng)域的探索》中對(duì)生命的定義做了進(jìn)一步的延伸。他認(rèn)為真正的生命個(gè)體不僅僅要滿足一個(gè)自催化閉合，還有一個(gè)非常必要的條件，就是一定要能夠包含至少一個(gè)卡諾循環(huán)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程，其實(shí)就是卡諾循環(huán)。首先，物質(zhì)要獲取能量，同時(shí)這個(gè)能量獲得完成以后能做功，而且做完功以后就像馬達(dá)一樣恢復(fù)原狀，同時(shí)進(jìn)一步吸收能量再一次做功，因此構(gòu)成了一個(gè)時(shí)間上的閉合圈。所以這個(gè)自催化閉環(huán)是一個(gè)空間上的閉合圈，卡諾循環(huán)是一個(gè)時(shí)間上的閉合圈。因此，只有把時(shí)空上的閉合圈組合在一起才是一個(gè)真正的自主體。

從個(gè)體信息論到整合信息論

回過(guò)頭去看我們研究過(guò)的模型，可以清晰地看到一個(gè)脈絡(luò)：最早的圖靈機(jī)模型是自上而下的對(duì)這個(gè)主體進(jìn)行建模的方式，也就是說(shuō)不涉及內(nèi)部組成是怎么長(zhǎng)出來(lái)的，只分析行為。由此建立的一種圖靈機(jī)模型是第一代的主體模型。

第二代模型一個(gè)鮮明特點(diǎn)是不研究個(gè)體的行為，而關(guān)注它的構(gòu)成。去分析一個(gè)自下而上長(zhǎng)出來(lái)的模糊的組織，連邊界都可能不是很清晰的組織。

第三代模型是一種對(duì)最原始生命模式的回歸，借助個(gè)體信息論這樣的工具，描述那些難以刻畫邊界、定義不清楚的生命。

戴維·克拉考爾最大的貢獻(xiàn)是他找到一種描述的手段，描繪了生命主體和環(huán)境中間的互動(dòng)，這是一個(gè)時(shí)刻按照時(shí)間去演化的過(guò)程。

無(wú)論二者間的互動(dòng)多么復(fù)雜，總是可以把它抽象成一個(gè)描述不確定性的隨機(jī)過(guò)程。其中就可以用互信息來(lái)刻畫主體性——也就是互相聯(lián)系的緊密程度。對(duì)于一個(gè)組織來(lái)說(shuō)它的個(gè)體性就體現(xiàn)在讓這一時(shí)刻的自己和下一時(shí)刻的自己緊密相關(guān)——互信息最大化。

以細(xì)胞代謝為例，人體內(nèi)部的細(xì)胞不斷地經(jīng)歷著新陳代謝過(guò)程，包括細(xì)胞的誕生、成長(zhǎng)、分裂和衰老。盡管細(xì)胞在不斷更新，但通過(guò)新陳代謝，細(xì)胞能夠維持體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和功能的連續(xù)性。正是這種穩(wěn)定性和連續(xù)性，使得“我”在前后兩個(gè)時(shí)刻是緊密相關(guān)的。因此，我們可以說(shuō)“我”是一個(gè)具備個(gè)體性的存在，因?yàn)樾玛惔x過(guò)程確保了個(gè)體在時(shí)間上的連續(xù)性和一致性。

涌現(xiàn)的層級(jí)

我們經(jīng)常看到的生命體實(shí)際上具備非常強(qiáng)大層級(jí)的結(jié)構(gòu)，它是一層一層地不斷去生成、不斷涌現(xiàn)。在空間上：這種涌現(xiàn)從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從多細(xì)胞到器官，從器官再到組織，接下來(lái)到人體甚至社會(huì)。每一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)都是一層一層涌現(xiàn)出來(lái)的。

同時(shí)，還存在著一個(gè)虛擬的層級(jí)，比如我們的大腦就“內(nèi)嵌”了整個(gè)世界，整個(gè)世界都在我們的意識(shí)中有一個(gè)映射。這個(gè)層級(jí)性非常有趣，它是兩個(gè)層級(jí)展開(kāi)，而且這兩個(gè)層級(jí)密切相關(guān)。很多研究發(fā)現(xiàn)，如果要承載更大空間尺度上的層級(jí)，就必須讓虛擬的層級(jí)、內(nèi)在的層級(jí)足夠深。這就是為什么《人類簡(jiǎn)史》的作者赫拉利說(shuō)：人類之所以有龐大的數(shù)百萬(wàn)人的組織，就是因?yàn)槲覀冾^腦具有虛構(gòu)的能力。這說(shuō)明了這兩個(gè)層級(jí)是密切相關(guān)的。

在虛擬層級(jí)、復(fù)雜性科學(xué)領(lǐng)域，馮·諾伊曼其實(shí)做出了巨大的貢獻(xiàn)。在他的書《自復(fù)制自動(dòng)機(jī)理論》中就提到自復(fù)制的概念。

我們可以看到人造的機(jī)器和真實(shí)生命存在著一個(gè)鮮明的差異，這個(gè)差異就是說(shuō)真實(shí)的生命它可以自復(fù)制，存在著演化的時(shí)間箭頭。

但是人造的系統(tǒng)、機(jī)器非常容易出錯(cuò)。所有的復(fù)雜系統(tǒng)存在一個(gè)所謂復(fù)雜度的閾值，就像我們?nèi)嗽斓臋C(jī)器一樣，不停地運(yùn)行就會(huì)自然而然受到熱力學(xué)第二定律制約而衰敗。這就是汽車長(zhǎng)時(shí)間不維修就會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題的原因。

但是生命系統(tǒng)一旦超過(guò)這個(gè)復(fù)雜度的閾值，生命就會(huì)不斷抵抗熵增，抵抗衰敗，而演變得更加復(fù)雜，更加高等，這是馮·諾伊曼研究自復(fù)制的最原始的出發(fā)點(diǎn)。實(shí)際上，也就是說(shuō)自復(fù)制這個(gè)問(wèn)題是跟熵增這個(gè)深刻的問(wèn)題是密切相關(guān)的。

我們可以說(shuō)，復(fù)雜性存在著一個(gè)分水嶺，即一個(gè)閾值。超過(guò)這個(gè)閾值，系統(tǒng)便可以不斷進(jìn)化和發(fā)展，達(dá)不到則會(huì)逐漸衰敗。這個(gè)閾值的關(guān)鍵在于自復(fù)制的能力。自復(fù)制是指系統(tǒng)能夠通過(guò)自身的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生新的個(gè)體，從而延續(xù)和擴(kuò)展自身。對(duì)于生命系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，自復(fù)制能力不僅使得個(gè)體能夠繁衍后代，還使得整個(gè)種群能夠在不斷變化的環(huán)境中生存和進(jìn)化。因此，自復(fù)制能力是生命系統(tǒng)能夠跨越復(fù)雜性閾值、實(shí)現(xiàn)持續(xù)進(jìn)化的關(guān)鍵因素。

為什么說(shuō)自復(fù)制可以跨越這個(gè)閾值呢？因?yàn)樗袉蝹€(gè)個(gè)體的生命都死亡，生命體自復(fù)制就是為了讓它進(jìn)一步延伸。我們可以說(shuō)，生物體內(nèi)部的DNA，這一段信息其實(shí)就是對(duì)整個(gè)細(xì)胞的一個(gè)編碼，一個(gè)壓縮映射。在內(nèi)部的世界里，必須自己包含自己的全部信息。有了生命的全部信息，生命自己就可以實(shí)現(xiàn)自復(fù)制。在種群上，生命體超越了個(gè)體的年齡，從而抵抗熱力學(xué)第二定律給它的熵增。

同時(shí)在生命體的信息自復(fù)制的時(shí)候，熱力學(xué)干擾也時(shí)刻存在，這樣的干擾就類似于基因突變，能夠創(chuàng)造嶄新的生命。形成一個(gè)新的代碼以后，這個(gè)新代碼又會(huì)在細(xì)胞里面完成自復(fù)制。這樣可以反過(guò)來(lái)把熱力學(xué)的干擾變成一個(gè)動(dòng)力來(lái)源。

生命是一個(gè)多層次的復(fù)雜系統(tǒng)，其涌現(xiàn)的特性和自復(fù)制的能力是其核心特征。未來(lái)的研究需要進(jìn)一步探索生命在不同層級(jí)上的涌現(xiàn)機(jī)制，以及這些層級(jí)如何相互作用，共同構(gòu)成生命這一復(fù)雜現(xiàn)象。

張江，學(xué)者，現(xiàn)居北京。主要著作有《科學(xué)的極致：漫談人工智能》（合著）等。