计算创世纪：生命即代码，代码即生命，自然如斯，技术亦然

原标题：计算创世纪：生命即代码，代码即生命，自然如斯，技术亦然
文章来源：人工智能学家
内容字数：50576字

本文探讨了生命与计算的深刻联系，认为生命本质上是计算过程，并通过模拟实验验证了这一观点。文章由Blaise Agüera y Arcas撰写，发表于2024年8月19日。

文章首先回顾了生命起源的争论，介绍了“RNA世界”和“代谢优先”两种理论。作者强调，生命起源并非单一，而是多个简单复制实体通过共生，逐步演化成更复杂系统的过程。真核细胞的形成以及多细胞生命的出现都是共生的例证，这与达尔文渐进式进化论有所不同，突显了重大进化转变的跳跃性。

文章指出，对生命现象的理解受益于计算机科学。图灵机理论奠定了通用计算的基础，而冯·诺依曼架构则将理论转化为现实。作者解释了通用图灵机的核心要素：指令改变环境，并具备条件分支能力。这为理解生命与计算的联系提供了理论框架。

文章强调，大脑和计算机都由其功能而非机制定义。通过神经元替换的思维实验，作者说明功能的重要性。DNA作为“程序”的观点并非比喻，而是事实。图灵测试的意义在于，当程序功能上与人类智能无异时，即可认为其具有智能。

冯·诺依曼设想了一种由标准化部件组成的自器，这与生物体繁殖的机制相符。他提出“机器A”（执行指令）和“机器B”（复制指令）的概念，这与DNA、DNA聚合酶和核糖体的功能对应，预见了生命自我复制的机制。

文章指出，生物计算和数字计算存在差异，但本质上都是计算。生物计算具有随机性、大规模并行性和微妙的反馈效应，这使得人工推理生物计算非常困难。然而，图灵的通用计算理论表明，所有计算本质上是等价的，任何生物系统能计算的函数，图灵机也能计算。

作者及其团队通过模拟实验，利用Brain编程语言，在一个包含大量随机代码的“汤”中，模拟了生命自发出现的过程。实验结果表明，在允许计算的环境中，具备噪声源和足够时间，生命（即自复制程序）会自发出现。这支持了生命依赖计算的观点。

文章将热力学与计算理论相结合，解释了生命看似违反热力学第二定律的现象。生命系统需要能量输入，而计算过程本身就消耗能量，产生热量。生命作为统计过程的可预测结果，而非神秘莫测的现象。

模拟实验现的复杂性并非单纯的达尔文选择结果，而是共生作用的结果。不完美的不断组合，协同工作，产生比单独更强大的，从而导致复杂性的指数级增长。

文章总结道，生命是代码，代码是生命。生命在各个尺度上都是一个生态系统，技术与自然并非截然不同，而是生命演化的最新阶段。技术系统也具备目的性，并以某种方式在复制和演化。人与技术的共生关系是人类最新的重大进化转变。

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