信息、生命物理学

1943年，诺贝尔奖获得者、量子力学的重要奠基人薛定谔提出了这个问题，并指出需要一位全新的物理学家来给出答案。这是20世纪生命最伟大的科学问题之一，迄今为止各个领域的科学家们都在不断尝试解答。理论物理学家、宇宙学家、天体生物学家保罗·戴维斯受到薛定谔提出的重大问题启示，结合香农的信息论、达尔文的统一论和近年来多个学科的前沿研究发现，重新深入探寻生命的内在逻辑。与薛定谔一样，他认为生物体阐明了层次的新物理学原理的存在，并指出这种新的物理使物质与信息、整体与部分、简单性与复杂性聚合在一起。 保罗·戴维斯指出，生命的内在逻辑是信息。掌握信息可以降低不确定度，这使生命脱离了无序，与非生命区分开来。中央起生物物质复杂性（生命的“硬件”）的东西，是更令人惊叹的信息复杂性（生命的“软件”）。在信息领域，我们才邂逅了生命真正的创造力。信息网络和逻辑计算，正是生命这台精妙机器具有“魔力”的根本原因。这本探索起源及内在逻辑的书瞬间洞见且涉猎广泛，涉及了融合生物学、物理学计算机科学和数学的全新交叉科学领域。它可以为技术和医疗带来变革，使癌症的根深蒂固、鸟类导航现象、量子计算和人脑意识的产生等问题得到更加透彻的理解，甚至能探讨生命是否必然出现这个古老又深奥的问题。 一位论文超群理论家、宇宙学家试图寻找非生命与生命之间存在的“物理学的连接”，探寻物理学与生物学的统一理论，对物质与信息、整体与部分、简单性与复杂性进行了深入的探讨。相关的是正在迅猛发展的科学新领域图景，其中有天马行空的大胆观点，也有科学的严谨与历史迷箱的熟稔，这些问题的提出与思考不仅有益于解释生命，对认识人类存在的本质和在宇宙中的位置也具有重大意义。 ——首都师范大学物理系教授尹晓冬“生命是什么”这个基本问题一直困扰着辗转反侧。物理学家薛定谔曾从量子物理的角度对这个问题做了初步回答。现在，保罗·戴维斯带来了他的新书《信息、生命与物理学》，把信息科学、物理学与生物学的最新进展融汇一炉，让我们对生命的本质有了更深刻的理解：生命与信息息息相关，生命甚至还与量子信息有关系。我很享受阅读这本书的过程。 ——尹璋琦，北京理工大学物理学教授 爱因斯坦如此评论：当与生物学打交道时，人们能够深入地接触物理学曾有多么原始。正如简单的细菌却能以极高的完成效率物质合成和信息传输，而人类的大脑则可以超低的行为进行极其复杂的信息处理。我一直确信，如果这个“必然”依赖于“支架”：正如化学是物理的支架，生命是化学的支架，而智能的支架。这本书列出了生命的不同时代一众大师对生命的理解，并一次试图回答：生命是什么？ ——尹烨，华大基因CEO、生物学博士这本书适合所有喜欢打破界限认知的人。戴维斯用轻松有趣的笔触来呈现他的探索，即使是非常深奥的科学，也被阐释得十分清晰。 ——丹尼斯·诺布尔，系统生物学先驱，牛津大学医学部名誉教授从物理学到生物学，从论到神经科学，保罗·戴维斯在这本写作风格彰显、引人入胜的书中，为如下核心观点提供了阻碍的例证：生命与信息流息相关。这本书有很多值得深思的东西。强烈推荐。 ——乔治·FR·埃利斯，宇宙学家、数学家，开普敦大学教授一次探索生命相关科学的精彩绝伦之旅。 ——戴维·多伊奇，量子物理学家，牛津大学教授，2018年度“墨子量子奖”得主超越边界之作……戴维斯表明，信息的观点有助于更好地理解生命的定义特征……这种生命视角是宏大的。 ——《自然》精彩，动物园……理解生物体中的信息流，可能就是我们科学拼图中的一部分。这是个很棒的想法。——《卫报》