什么是个人?信息论可能会提供答案。

2020-05-20 23:08:19

几乎不可能想象没有个体的生物学--例如,个体有机体、个体细胞和个体基因。但是,如果工蚁永远不会繁殖,离开蚁群就永远不能生存,那该怎么办呢?我们的微生物群落中的数万亿个微生物,数量远远超过我们的人类细胞,这是我们个性的一部分吗?

发表在《生物科学理论》杂志上的这项新工作的作者写道:“尽管生物学中几乎普遍存在个性假设,但对于个人是什么,几乎没有一致意见,也几乎没有严格的量化方法来识别他们。”这项新工作的作者发表在“生物科学的理论”(The Theology In Biosciences)杂志上。他们在论文中指出,这个问题类似于在格式塔心理学绘画中从背景中识别人物。就像著名的两张脸勾勒出一个花瓶的形象一样,一个人的生命形式和它的环境创造了一个大于其各部分之和的整体。

解决这一难题的一种方法来自信息论。SFI主席David Krakauer、法兰克福高级研究所的Nils Bertschinger、马克斯·普朗克科学数学研究所的Eckehard Olbrich、SFI教授杰西卡·弗拉克和SFI教授Nihat Ay(也来自纽约Max Planck数学科学研究所)着眼于系统和环境之间的结构化信息流,而不是关注细胞壁等解剖学特征。“个人,”他们争辩说,“最好从动态过程的角度来考虑,而不是作为静止的物体。”

作为动词的个体:什么过程产生不同的身份?弗莱克强调,这种镜头允许个性是“连续的,而不是二元的、嵌套的,在任何层面上都是可能的”。个体性信息理论(ITI)描述了不同规模的紧急代理和分布式通信网络(例如,蚂蚁和蚁群同时存在)。

作者使用了一个模型,该模型提出了三种个人,每一种都对应于自我调节和环境影响的不同组合。像这样分解信息会产生一种梯度:从像漩涡这样的环境脚手架形式,到珊瑚礁和蜘蛛网这样部分脚手架的殖民地形式,再到由环境塑造但具有很强自我组织能力的有机体个体,不一而足。

每一个都是一种通过时间向前传播信息的策略,弗莱克补充道,“个性是关于时间不确定性的减少。”这里的复制只是个人在未来订购信息的众多策略之一。对弗莱克来说,这“让我们可以自由地问,通过个体的创造,复制在减少时间和不确定性方面起到了什么作用”,这个问题几乎是在问我们为什么要首先发现生命。

也许这项工作最大的意义在于它如何将观察者置于进化论的中心。“就像在量子力学中一样,”克拉考尔说,“当系统的状态取决于测量时,我们称之为自然选择的测量决定了个体的首选形式。谁来测量?我们的发现取决于观测者能看到什么。“