LostAbaddon的头脑风暴
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也说什么是生命
2011-5-1 15:13:43  生命 
  看了计算士兄的《生命是什么》以后,也打算谈谈生命是什么玩意。   这个问题本身可以有狭义与广义两种。   比如,从狭义来说,所谓生命就是我们目前所有已知的生命形式的共性。这个估计要去问生物学家,估计能得到一个诸如“以碳原子链为基础的能对外界环境做出应激反应的大分子团集合体”的字符串来表示什么是生命(这个是我按照以前我所学的生物学所揣测的,生物学家们给的定义应该更加“详细”)。   但,这个定义是非常狭义的,因为它是通过我们现在所了解的生命形式的共性所抽象出来的——但,宇宙中最普遍的生命形式可能与我们这里做共性的生命形式有天壤之别。   因而,什么是生命呢?这就是一个广义的问题了——而且,在我们有能力“阅遍宇间众生”以前,这个问题的答案或多或少都带着一定的主观臆测。   所以,下面所说完全只是个人对生命的理解。   生命与非生命最大的差别所在,在我看来,就在于生命具有一种“能动性”。   也就是说,生命可以从外界(无论这个外界是生命的还是非生命的)获得资源(无论这资源是实在的物质还是非实在的信息),并由此相应地修改自身与环境。   因而,从最本质的角度来说,生命与非生命的差别在于两点:生命可以获得外界资源;生命可以修改自身与外界。   但是,第一点的合理性是存疑的。   比如,我们说摄像头。   应该没人会认为摄像头是有生命的吧?   但是摄像头一样可以获得外界资源。   那么,如果我们把第一点改为“生命可以自主地获取外界资源”呢?那这里何为“自主”就有问题了。   “自主的”可以被认为是“凭借自身意识”么?那细菌有没有“自我意识”?没有的话细菌就不是生命了?   所以,这种对外界资源的获取,应该并不是生命与非生命最本质的区别——当然,这问题其实也存疑,比如,这可能是器官与生命体的关系。   生命的第二个“特性”,也就是细胞可以修改自身与外界,这点也是有问题的。   比如,我们现在手上有一把扳手,我们可以利用这个工具去“修改”别的东西,那这个到底算不算扳手在改变外界呢?   这也许还好说,那我们来看电脑:电脑接上一些外设以后,可以按照既定的程序去操纵那些外设,从而做到比如“当摄像头内rgb的r值在200以上、g与b值都在50以下的点的覆盖范围在75%以上的状态持续时间超过3秒以后就转动机械臂敲打一旁的鸡蛋”。   这个“软件-电脑(单片机?)-机械臂”综合体,就能做到“从外界收集资源”以及“修改自身与外界”这两件事情。   那么,有没有人说这台装着机械臂与软件的电脑是一个生命?   可能会说:当然不是了。   那么,对于某些酶来说,酶是不是生命?   对于某些只能导致特定疾病的病毒来说,病毒是不是生命?   还比如转录性mRNA病毒,他们所作的事情就是找到一个DNA,然后插入自己的基因代码,没别的事情了(当然,这个说法我也不知道是否准确,求教专业病毒学家)。这种mRNA病毒算不算生命?   如果这个算生命的话,那为何那台装着机械臂与软件的电脑不是生命呢?   也许,你会说,这是因为病毒是碳基的,电脑不是——那,宇宙中只有碳基生命么?这问题目前主要是持否定看法。   所以,病毒与电脑的本质区别在哪里?显然不是“从外界收集资源”以及“修改自身与外界”这两条。   考虑生命是什么的时候,想想电脑的发展是很有意思的。   从实现最基本功能的单片机开始,一直到未来应该会出现的人工智能,这个过程与我们所熟悉的生命从最基本RNA海(这个假说在地质考古上说还只是一个假设)到现在的智慧生命,这两个过程是很类似的。   那么,具有人工智能的机器人算不算生命?未来甚至可以让机器人吃的和人一样,用的和人一样,做的也和人一样,就是想的也能和人一样,那人和机器人哪个是生命哪个不是呢?   好吧,也许可以在上述两个基本“特性”中追加“不是被人为设计而来的”这个要求。   但也不对,克隆与转基因生物算不算生命?那些都是人为“设计”出来的啊。   那也就是说,“是否是人为设计”并不是区分生命与非生命的关键点。   因此,具有完备人工智能的机器人应该也是一种生命。   好了,现在反推,既然具有完备人工智能的机器人是一种生命,那么在具有人工智能以前的机器人是不是生命?   也许会说:不是。   那,有AI与没有AI的机器人的差别在什么地方呢?在于AI?   那好,人与最早的猴子的差别应该也在于“智能”方面。我们现在应该认为地球上的“智慧生命”应该就只有人类——别的动物都是“部分具有人类活动的特点”(比如对猴子的研究发现猴子也是有经济学与博弈学的)。   所以,如果说机器人有没有AI是是否是生命的区分关键的话,那人是生命而猴子不是生命了?   显然不是。   或者,弱化一点,我们以“是否具有智能行为特征行为”作为区分生命与非生命的界限的话,那自然界中的病毒应该就是非生命了?   自然也不是。   因此,如果我们认为“具有人工智能的机器人”是一种生命,那就必须要承认,单片机似乎也是一种生命。   或者,我们就此认为“具有人工智能的机器人”不是一种生命?那这些赛博坦兄弟(变形金刚都来自赛博坦星)和我们的差别是什么呢?特别是,如果我们现在在研制的“生物计算机”技术得到大发展(现在“生物机械”方面的发展比较迅猛,比如病毒做的发动机,生物电脑方面的发展似乎还不是太大),以后的赛博坦都是用生物材料做的,包括计算单元,那这台“人工智能生物机械人”到底算不算生命呢?这位“肉身赛博坦”从最基本的材料到精神层面都和人无异,但却是不折不扣的“人工设计生命体”,那如果说“具有人工智能的机器人”不是生命,那这位“肉身赛博坦”也不是生命咯?那人类是不是生命?这位“肉身赛博坦”与人类的区别在哪呢?   而,如果“肉身赛博坦”是生命,那机械体做的机械赛博坦与之的区别就只有材料,于是就不是生命了?那生命的定义就成了“只能是碳基”?明显不合理。   所以,无论我们如何考虑,人工智能机器人应该算是一种生命。   于是乎,一脉相承的从单片机到人工智能的康庄大道上,就“应该”存在一道坎,这道坎以后,是生命,这道坎以前,是非生命。   那这道坎在哪呢?   从RNA海到人类社会,如果认为这整个过程中的一切都是生命的话,那在从单片机到AI机器人的康庄大道上,什么环节对应了RNA海?   RNA海,是对地球35亿到40亿年前(差不多时候,海王星被木星与土星的引力摄动拍摄到了外层,金星表面还有水,不过已经开始出现温室效应)地球冥古宙原生代(之后就是冥古宙酒神代,月球陨石坑开始大范围出现)的一个海洋状态,这里海洋中到处都是可以自我复制的RNA——这些能算生命吧?   而RNA,是一段大分子聚合体,起到了编码作用,并且可以根据自身编码来自我复制。   这里有两个关键字,一个是“大分子聚合体”,一个是“编码作用”,还有一个“功能”就是“自我复制”。   从本质来看,这里RNA的本质作用应该是“编码作用”,而功能就是“自我复制”。   也就是说,如果认为RNA海中的RNA群落是一种生命的话,那在这个环节中生命的最大特性就是“编码”,而最本质行为就是“复制”——而要做到“复制”,就需要采集外界资源、按照自身的要求进行重组,所以本质行为还是那两样:“从外界收集资源”以及“修改自身与外界”——至于怎么修改,那就是“编码”内容的问题了——这和人工智能里面的“冯·诺依曼机”很类似,或者说冯·诺依曼机就是从这个RNA与DNA的行为中受到的启迪而被设计出来的。   从这个角度来说,对于这种冥古生命形式而言,生命的本质内涵就是“编码”,本质行为就是那两点。   而,就是这三样东西,单片机也有……单片机可以修改自身的ROM内信息,从而也能做到“修改自身”这点。因而,如果给单片机写上一定的程序,并配上一定的外设,使其可以自我复制,那这个东西也就是一个生命了吗?   因而,或许,我们可以说RNA可以修改自身,而单片机只能修改自身的一部分,从而作为RNA是生命而单片机不是生命的区分理由。   但是,人类中的一个个个体又可以在多大程度上“修改自身”呢?从DNA的角度来说,人的一生中,如果没遭遇到非常极端的环境(比如核辐射)的话,DNA应该是相对不会有多大变化的(当然,也听说过有人的一生中血型会发生变化的,当然,这样的病例到目前为止也还是个位数),从而人类本身的修改程度也不大,未必就比配设上一定的恰当外设的单片机的自我修改程度大。   所以,就算要求“自我物理层的结构修改”这个要求,也无法将单片机从“生命”的行列中去除。   最后,我们还有最有一条可以用来“诘问”单片机是否是生命,那就是RNA生命的RNA中的编码都可以“全息地”映射到自己。   也就是说,RNA生命的编码信息与自身结构(对于RNA生命,是物理结构,也就是分子团构成)是一种全息对应。   在简单的单片机中,单片机中记录的信息可以被看作与它的具体物理结构并不是一一对应的。那么,如果把单片机的设计图纸存入单片机的ROM中,那不也是这种“全息对应”么?   因而,RNA的所有特征,似乎都可以在“ROM中记录了自身设计蓝图并配上可以制造单片机的外设的单片机”中找到。   而,单片机与“ROM中记录了自身设计蓝图并配上可以制造单片机的外设的单片机”差别,基本可以看作“人棍”与人的差别——没有四肢只有脑袋的太监如何自我复制?那,难道没有四肢只有脑袋的太监这么一种“人棍”不是生命?他还活着啊……   所以,在从人类考虑到RNA海以后,似乎我们实在没有一个合理的理由将单片机排除在生命的行列以外——但,说单片机是生命,你信么?   至少我们现在可以说的是,生命具有的最基本特征是:   1,有从外界获取资源的能力;   2,有修改自身与外界的能力;   3,可以将自身信息编码储存在自身内部。   只要有了上述三点,似乎就能说是生命——而“自我复制”,则是第二点与第三点的综合利用,“变异”与“演化”也是这两点的综合利用。而生命演化的一个方向则在于更好地从外界获取资源——这也是很容易理解的,因为如果自身编码中没有对资源掠夺的这种“侵略性”,那必然被有这种侵略性的物种给替代并赶尽杀绝了。所以,从这个意义上说,“贪婪”是生物的本性,是生物性的基础——而人性则是另一码事。   当然,上述三点是否可以进一步“缩减”,其实就是一个纯粹猜测的问题了。   在地球的RNA与DNA环境中,似乎信息的储存与编码是必须的,但这点在整个宇宙的所有可能生命形式中是否必须,就不知道了——我们可以认为,生命总需要保证其自身形式的连续性与一贯性(虽然还需要有“演化”),所以总需要把自己的结构信息编码储存起来。   比如说,某个星球上的生命按照这个星球上的“雪花”的形状来行动,而“雪花”的形状并不需要它自己来保存——当然,这完全只是一个随便想想的东西,是否可能出现这样的诡异生命没人知道。   因而,上述三点是否一定是必须,这个没人知道——是否只有这三点呢?反正在我看来,最抽象的本质情况下,也就这三点了,别的都可以用这三点来“拟合”。   有一个有意思的东西,就是可以自我复制的图灵机是否是生命?比如,一台图灵机的代码分两段,一段是自我复制,一段是干别的事情,复制的时候把两段一起复制(这样的图灵机Jake兄给出过)。这样的图灵机似乎可以做到2与3,那能否做到1呢?   这要看了——如果这个图灵机是在一个通用的万能图灵机中“运动”的,那也许可以设计一种机制使得这个图灵机从自身外部获得数据(包括信息与图灵机),因而在这样的一个环境中,可以自我复制的图灵机也可以看作是这个环境中的一种生命。   上述三种能力的一个有趣的体现,在于从“流”的角度来看,1表示“流”的“汇”,2表示“流”的“源”,而3表示“流”的储存。   生命的整个演化过程,从“流”的角度来看,一个大方向就是“汇”越来越大,储存的流量也越来越大,因而生命体将变成一个越来越大的资源流聚合体。   如果说,没有生命的世界里,资源是按照尽可能平均的形式分布的话,那生命的出现就使得资源出现聚集,从而不再平均分布。   所以,从这个角度来看,生命就是一个典型的“逆熵”的“熵减”过程。   考虑到(即使在地球上)生命的稀有性,我们似乎有理由说生命这种逆熵体只不过是高熵系统中的低熵自组织现象——这附带也认为生命的存在可以认为是一种必然。   虽然,从生命的个体行为来说,生命行为都是各种自然科学理论所无法拟合的——也就是说,我们不可能用物理学来说明一个人干嘛要捅人八刀。但,从一个整体来说,生命行为却未必在各层面各尺度上都没有共性——有共性就能用某种唯像的理论体系来拟合,因此说必定也能用热统来模拟——当然,也说不定是某种流体力学…………
2011-5-1 23:01:28
  

(1.部分重复对计算士生命楼评)

1.

sr:时空对称,电荷守恒,“物理人”在sr系统里是不会耗散的;
gr:考虑到相互作用,潜在“耗散”,但只有在引力场强趋零下,才有近似sr解;

数学物理上,我们还在学爱大师的时间观,没有多少进步.

生物:意识到“耗散”,”死亡“,物理有弱作用宇称不守恒,了β衰变中宇称的不守恒性;
但总的看,我们大多数人是积极乐观生活在sr时空,更愿意被类似英国的灰姑娘家王子的故事"娱乐"..

2.
再世俗一步,宏观低速,sr 退化到牛三,没有“时间”了,伽利略群在伽利略大船上幸福到永远。。

但我们广大“伽利略群”身心,生命中的能量又源自哪里?爱sr,gr基础上,霍金的现代物理解释,“大爆炸”理论,目前是人类大概比较公认的时间或生命理论进步,但“大爆炸”以前?目前的物理好象还没有方程能让霍金去想,听说他又有新想法。。

有了生命的鸡蛋之后,能量以dna,rna方式在我们广大“伽利略群”身心中先入为主了,并且要复制,复制要有方向,周光召似说过,对称性稀缺(生命与环境相互作用)提供这个方向,当然同时也产生”耗散“

3.

进一步”推论“,我们的生命原子核似有周光召“自旋”(dna复制要有方向,生命与环境相互作用,当然同时也产生”耗散);

这个“自旋”对我们在宏观牛三底空间里天天“庸俗”的生活是不满的,于是我们要美丽的矢量,纤维方程,因为宏观牛三空间里的”绝对时间和空间“其实是神马,靠不住,我们的意识耐不了"方向"寂寞, 下意识sr,some gr 的,

这个方向纤维,矢量场,

1)在昨天的时空点上用英国皇家婚礼灰姑娘家王子的”进步“故事让地球30亿(?!)人有了"进步"方向;

2)“红旗飘飘”时空点上让包括杨大师的一群chinese大物理学家有了"进步"方向。。。

3)now, 更多的是在天天快乐大本营里那无数”青春“有了"进步"方向....

纤维方程神马和我们广大平庸伽利略群一起,美丽的世界流形!
当然,这里有许多路径问题,what is that? 我们意识黎曼流形上gr测地线方程?
2011-5-2 1:28:48
  

我也来掺和下给个定义:

生命是那些在外界环境发生显著变化时保持内部大部分状态的物体。

生命的判别方法:

1)选一个闭合曲面恰好包围你需要判定的物体

2)控制曲面外温度在【t1,t2】范围内变动

3)控制曲面外湿度在【h1,h2]内变动

4)类似的还有辐照度,磁场强度,等等的变动区间

如国曲面内的物体在区间内,出现形状,结构变化幅度在[a1,a2]范围内,那我们就认为,物体是{[t1,t2], [h1,h2],...}参数空间内,{[a1,a2],...}性状空间内的一个生命。

需要的各种参数和取值范围请自行添加和调试。

以上。

2011-5-2 7:35:50
  

是有些象gr超曲面,本质上由偏微分方程组“编织”而成,类似分子电子"谱带"由更微观更本质的"谱线"“编织”而成;

as long as 曲面是无边有界,it is “保守”场,那么偏微分谱线呢? 我们有量子化基础上的分立谱的厄米算符必定是自伴算符,。。希空间完备!

回到”红旗飘飘“杨和邓,他们进步自旋的选择是量子化的,而且有些对称; 如周讲,dna复制方向选择也是量子化的,要快,要省,类似在下限有动量截断,”Courant-Hilbert定理C-H定理解决了分立谱情况下一类Hamilton量本征函数完备性问题“,他们之间遵守some 共同的逻辑,共形?!

如果是这样,世界如古希腊大师讲,本质是数学的,按微分几何的”手术透视投影“思路和技术,世界不过是一个still very complicated 球势场;
一个球势场,在我们牛三平坦世界里扭曲着,但你如果带上微分几何数学物理的纤维眼镜,我们的曲率零的牛三平面原来是各种椭圆和双曲正负非零曲率,量子场论意义上泛系宗的算符场运动物理和数学曲率平均,这种平均在宏观低速下以至少是超平面的稳定形式展现在我们人类面前;
但目前看,展现这个“超平面”的”内外“不断拓普变化的球势场,在数学上”似乎“存在着完备结构,由此保证物理上的可观测性,量子力学到量子场论的”量子化“数学基础,回到我们前面的"杨,邓"2 "费米子"自旋量子化的生命逻辑因果关系,看上去似乎有道理了,丘大师的极小曲面测度引力场正定质量,似也是这种微分几何逻辑手术解剖的思路,我不了解多少.
所以,杨的berry相位也许是可积的,是"量子引力场"的位形,广义坐标,然后与可以截断的广义动量有some kind 正则对易关系?

世界也许真的”进步“了,加速度变化的流形?美丽吗?网文瞎写.
killer app1:微分几何纤维眼镜,想秒杀泡纽的人,愿意化多少钱买一副,纤维眼镜有效期三天,三天后所有参数要上网升级,要再化钱。。。(:)
至少可以拍个科欢片吧?
2011-5-2 8:22:04
  

想起,这个超平面好像厚度很小,有一定正定质量,但似更多的是能量,波动,所以我们广大伽利略群潜意识里对我们这个宏观世界内心里经常有危机感的,至少是“测不准”。。但传统的”革命发泄“过时了,所以广大伽利略群到处打听,想购买神马,于是对称地,就有很多神马政治家,商家号称手里有神马;自然引力场,社会引力场,目前都量子化不了,无法"科学验证"神马真假,另一方面,更”正定“一些的说法就是,大家都在为“。。。。”而努力,这方面,全世界似乎大同小异。。

查了一下,杨在与邓 in USA 内心”自旋“的时候,似已经开始同位选对称场的研究了。。不知他和他夫人看红旗飘飘时想了些什么。。

如果我们有微分几何纤维眼镜.

 

2011-5-2 10:15:13
   外婆给我炖的热鸡汤放在保温箱里。


>pem在回复:也说什么是生命中写道:
---------------------------

我也来掺和下给个定义:

生命是那些在外界环境发生显著变化时保持内部大部分状态的物体。

生命的判别方法:

1)......

 

2011-5-2 18:57:04
  

被你抢先了…… 

 

[请在这里输入你的回复,不要在下面的空间内写,谢谢!劳驾您顺道把我也删了吧]


>计算士在回复:也说什么是生命中写道:
---------------------------
外婆给我炖的热鸡汤放在保温箱里。


>pem在回复:也说什么是生命中写道:
-----------......

 

 

2011-5-3 14:07:51
   >LostAbaddon在回复:也说什么是生命中写道:
---------------------------

被你抢先了…… 

[请在这里输入你的回复,不要在下面的空间内写,谢谢!劳驾您顺道把我也删了吧]

......

 呃,这么说,上帝给我做的人类还都在地球上呢。

 

2011-5-3 15:41:30
   我觉得生命最根本的特点是新陈代谢
2011-5-4 14:10:49
  

名可名,非常名

是生命本身先有,还是生命这个称呼先有呢?

>LostAbaddon在也说什么是生命中写道:
---------------------------
  看了计算士兄的《生命是什么》以后,也打算谈谈生命是什么玩意。   这个问题本身可以有狭义与广义两种。  比如,从狭义来说,所谓生命就是我们目前所有已知的生命形式的共性。这个估计要去问生物......

 

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