自然智能:生命的信息处理能力
仅凭其存在,所有物理系统都包含着信息,而物理动力学则对这些信息进行转化和处理。本文探讨了生命系统的信息处理能力。生命系统从太阳、地热源以及彼此间获取自由能,并利用这些自由能驱动构成生命基础的复杂化学反应网络。 所有分子——无论是水这样的简单分子,还是DNA等复杂分子——都通过其化学组成记录信息。当这些分子参与化学反应时,信息随之被转化和处理。这些化学转变可被视为基础逻辑运算:此类生物操作包括光合作用中色素分子对光子的吸收、新陈代谢与繁殖过程中共价键/氢键/范德华力的形成或断裂,以及大脑突触触发时神经递质分子的释放。 该研究团队估算出地球生命迄今完成及正在进行的生物操作总量。研究发现:当前地球全部生命每秒执行约10³³-10³⁵次生物操作;单个人类个体细胞每秒进行约10²⁰-10²²次生物操作,其信息处理能力与全球计算机、手机及服务器集群总和相当;根据神经操作的定义差异,人类生物操作中至多仅百分之几发生于大脑神经元与突触活动;而地球生命演化历程中已累计完成约10⁵⁰-10⁵²次生物操作。
