问心(六)生命与信息

(前方充满了迷雾,我抬起脚,难以迈出。但终究是踏出了一步)

我们的世界并非静止不动,而是不断演化的。演化带来了熵的概念。

也许我们听过熵增定律,说系统总是从有序向无序演化。比如破镜不可重圆,泼出去的水无法收回。现在我们可以换个角度来讨论这件事。

熵是系统里的概念,如果只存在一个粒子,讨论熵就没有意义。一组相互关联的粒子可以组成一个系统,系统随着演化会呈现出不同结构,熵是对“系统演化出某种结构的可能性”的度量,比如出现某种结构的概率更大,则该结构的熵值就更高。一个系统的归宿最大的可能是演化出无序结构,我们称无序结构的熵增最大。

但为什么不同结构出现的概率不同呢?从信息的角度,这是因为系统中的信息总是不断减少的。随着演化,系统的信息不断丢失,携带特殊信息的结构出现的概率就不断降低,无序随机结构出现的概率就越来越高。比如我们都知道,正方形是带有特殊信息的长方形,长方形是特殊的平行四边形,平行四边形是特殊的四边形。正方形含有的信息更多,同时其熵更低,随着信息的不断丢失,其逐渐演变成长方形、平行四边形....最终变成了不可描述的无序形态,与此同时,其熵值逐渐增高。于是我们意识到,熵就是丢失的信息,是负的信息,熵和信息成反比,熵增就是信息在减少。

前面我们说过生命以负熵为生,现在也可以说生命以信息为生。生命体采集有用的信息来补充不断丢失的信息,当信息净增长时,生命体逐渐成长,当信息负增长时,生命体逐渐衰亡。生命的延续变成了加强信息采集和减缓信息丢失的问题,于是生命体具有几个功能:采集有用的信息,防止已有信息的丢失。对人体来说,就是吸收营养,排泄废物,器官组织的更新。

重点在于,我们怎么主动的增强这些功能,更精确的识别哪些信息是有用的,更有效率的采集信息。从底层的角度想要得出一个全局的方案几乎不可能,因为要处理的细节太多了,这就像让程序员用低级的汇编语言去开发一个产品,难度太大了,更合理的是用高级语言去开发,才能事半功倍,即从更高级别的角度来思考具体方案。但底层思维给了我们一个指引,确保这条路没有走错。

我想继续讨论下去,前方却一片迷雾。也许以后可以从关联的角度继续探讨。世界是相互关联的,没有完全独立、不和其他物质发生关联的物质,物质因相互关联而存在。生命如何从这种关联中获得有益的演化就是个问题。

写到这里本来已经结束了,但也许我们可以再进一步,认为生命就是信息。我们都知道每个生命体都是由一系列原子按照特定结构组合而成,但不能说生命就是原子结构,而是生命依附于结构,生命通过结构来表达。一个生命结构有不同级别的信息,生命就是其中某一级别的信息。

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