颠覆认知!生命被重新定义:除了碳基、硅基,
时间:2025-11-28 11:18 作者:bat365在线平台官网

如果是在地球深海或者零下180度的土卫六甲烷湖中,生命就被物理定律锁定在绝对的“最小尺寸”——0.4微米。加州理工学院(Caltech)的斯图尔特·巴特利特(Stuart Bartlett)和他的团队于2025年9月在美国物理学会期刊《PRX Life》上发表了一项研究,试图推翻我们寻找外星生命的底层逻辑,并告诉我们生命本质上可能只是一个“有意义”的物质球。
这宇宙里,兔子和石头容易分辨吗?从物理角度来看,它们都是由原子堆构成的。但巴特利特的团队提出了一个名为“语义信息”的新框架,该框架指出了重要的区别:生活有“内在目标”,而不是生活没有。想象一下一阵强风。它不在乎岩石什么时候被吹下悬崖、破碎,因为岩石没有“活”的目的。但如果是兔子,它就会竖起耳朵,猫听到空气中传来奇怪的声音,然后利用肌肉动作逃离危险。对于兔子来说,风声是与生死相关的“语义信息”;而对于石头来说,风声是毫无意义的物理噪音(句法信息)。这就是该研究的主要思想:生命不仅仅是化学反应或热力学奇迹,生命是一个信息处理器。生活就是不断地过滤信息,这些信息可以防止你死在充满噪音的宇宙中。该理论最令人惊讶的推论是它提供了硬核物理数据。为了生存,任何生物,即使是单个细胞,都必须感知其环境:食物在哪里?毒药在哪里?
研究人员计算出,物理学对“传感器”的尺寸有严格的限制。在微观世界中,布朗运动(分子的不规则热运动)极其剧烈。如果一个细胞非常小(半径小于0.3-0.4微米),它就像一艘小船波涛汹涌的大海,被周围的水分子击倒。结果是:它无法定向:它会疯狂地撞击和旋转,而且它无法区分南、南和北。信号不匹配:传感器可能会接收到错误的化学信号,将有毒的食物误认为是美味的食物。 0.4微米,这是物理学划出的红线。更令人惊奇的是,研究团队将这个模型应用到了泰坦(土星最大的卫星)上。那里的环境完全不同,是液态碳氢化合物的海洋,而且非常寒冷。但计算表明,生命的最小尺寸极限仍然在0.4微米左右。这意味着无论您在太空中飞行到哪里,物理定律都在等着您。外星生命看似奇怪,但他们永远无法避免永远“隐形”。为了证明“死物”也可以通过信息处理变成“活物”,科学家们设计了一个想象中的实验方案,堪称现代版的“弗兰肯斯坦”。
钍他们使用了一种叫做“化学花园”的经典实验——将金属盐放入溶液中,它们会自动生长出分形结构,例如植物。但它通常被认为是一种无生命的物理现象。然而,该团队引入了一种名为“Epsilon Machine”的算法设备。该机器生成人眼看不见的非常复杂的隐藏电信号模式,并将其输入化学花园的生长环境中。这就像在一堆岩石上玩“摩尔斯电码”,只有智慧生物才能理解。如果这些化学物质开始按照这些隐藏的模式改变自己的生长结构,表现出一种“学习”的特性,使其内部的复杂性增加了外部信号的复杂性,那么我们就见证了历史:一堆无机物,因为它们开始处理“语义信息”,从而跨越了生与死的界限。这不再是化学,这是信息的觉醒。既然生命被定义为“实体处理实体”,那么我们在寻找外星人的过程中是否做错了一切?
过去,我们总是在寻找类似陆地生物或某种氨基酸的化石。但这项研究告诉我们:不要看脸,要看反应。该论文提出了一种超级“流氓”但也是发现天才的超级方法——“戳它”。如果你向火星土壤发送信号(热、光或电),而返回的只是物理回声,那么它就死了。但如果反馈信号表现出某种“算计”或“策略”,那就是你在试图了解你,或者试图避开你。这些被称为“不可知的生物特征”。无论对方是碳基、硅基、等离子体基,只要想要“活下去”,就必须处理信息。我们曾经认为生命是上帝的奇迹,后来我们认为这是化学的一次机会。现在,物理学家告诉我们,生命可以是“顽固的”当我们在星辰大海中寻找同伴时,或许我们不应该寻找像我们这样的东西,而应该寻找那些仍在这个混沌宇宙中顽强地试图理解风的东西。毕竟,在冰冷的物理定律下,只有那些懂得信息的人才配活下去。那么,今天兴起的人工智能和机器人是否可以被认为是一种生命形式?欢迎讨论!
参考文献:Bartlett, S., et al. (2025)。生命物理学:探索信息作为生命系统的显着特征。 PRX LIFE, 3, 037003。Tomaswick, A. (2025)。要点:生命才有意义。现在的宇宙
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