Oct.09 《信息简史》3-3:香农的信息论3

文/杜豆豆



理查德 • 道金斯

(接上篇)

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格雷克说,关于生物体的完整描述都已写在了卵里。

生物体遗传所依托的载体,很可能就是一些基本粒子。

1910年,丹麦数学家威廉 • 约翰森提出了基因的概念。他认为,是基因在控制生物体的遗传,不单是身体的属性,还有更抽象的本质。

那这个本质是什么呢?

研究豆子的孟德尔做了大量的实验,发现了遗传因子。但是,这么微小的东西,是怎么控制生物体的生长发育的呢?他想到了摩尔斯电码中的符号和停顿。用两个符号,就可以实现有序的编码,生成人类所有的语言。那基因是不是也有编码呢?

按照薛定谔的思路,基因不但有编码,还有指令、信号、存储、转换等等,于是信息论融入了生物学,兴起了分子生物学这样的新学科。

一位放射学先驱亨利 • 克斯特,用信息论估算出了一个氨基酸和一个蛋白质分子的信息量。他的一位同事提出了为染色体编指令的设想。

一时间,熵、噪声、信息传输等等概念,都被运用到了细胞结构、生态系统这样的领域。基因组也被设想了出来。

进一步的研究,发现基因可能不在蛋白质这里,而在另一种物质上,这种物质,我们今天很熟悉,叫做DNA

DNA的基本单位是核苷酸,每个核苷酸有1个碱基,一共有4种。这四种核苷酸就是遗传编码的字母,以双螺旋结构形成碱基序列,代表着生命的编码。DNA分子就这样折折叠叠,形成染色体。要用遗传信息时,就会复制到DNA,然后翻译成蛋白质。

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那基因就是DNA吗?还是说基因是由DNA组成的?或者基因是以DNA为载体的?

目前被公认的回答是,基因是DNA核苷酸的一段线性排列,决定了生物的某些性状。

在基因的研究中,有位年轻的动物学家——理查德 • 道金斯——写了本有名的科普读物《自私的基因》,引起了大众的注意。他的观点是,我们人类不过是台生存机器,是用来保全基因这种自私的分子的。

可是,这本书没有解答生物体的利他行为。比如,动物会牺牲个体保护种族,人类英雄会牺牲自己成就别人。如果从自私的基因的角度,归结到种族繁衍。那么,基因又是如何去意识到这些的呢?是不是应该有信息量的积累,才可能形成这样的意识呢?

换句话说就是,有一些大分子,是承载了信息的大分子,它从人类做出自然选择就开始积累,不断复制,形成了一定的智能,变成了主动而有意识的能力,并演化出相应的细胞结构和身体机能。

这样说来,基因也就不再是什么DNA上的片段,而是信息,是由比特构成的。

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生命本质上就是负熵,是信息。它是不同于达尔文观点的另一种自然选择——基因做出的主动选择,和由什么物质构成没有太大关系,它是信息的传递。

这种说法,让我们感觉恍惚摸到了灵魂,触到了思想。

文艺青年们常说,灵魂是不死的,思想是不朽的。其实从信息论来看,这个说法不无道理。思想可以脱离肉体而存在,因为它是可以传播和进化下去的。

如果说,生物体的最基本单位是基因的话,那么,这种抽象的思想,它的信息单位该是什么呢?

理查德 • 道金斯给了一个命名,叫做“模因”。他说:“模因通过一个广义上可称为模仿的过程,在一个个大脑间跳转,从而在模因池里传播开来。” 模因间会竞争、争夺资源——也就是会尽可能争取大脑的注意,并通过在大脑间的不断复制,得以传播。模因的形式多样,它可能是:

一种思想。比如对上帝的信仰。

一段旋律。比如经典的《命运交响曲》的前奏,或者一时流行的“我是你的小呀小苹果”。

一个流行语。比如“适者生存”。

一幅图像。比如《蒙娜丽莎》。

它们都可以脱离物质而存在,既不是粒子,也不是基因,而是植入我们大脑并且可以复制和传给下一个人的信息。这种信息抽象、无形、不可度量,而且很容易蔓延开来,具有传染性和感染力,如同病毒一样强大,无孔不入。

连锁信、羊群行为、银行挤兑、信息瀑布、金融泡沫、减肥食谱等等,一阵阵风潮的快速兴起又消退,都在向我们展示着它们真实的存在。

这让我们不得不思索,到底是我们在掌控模因,还是模因在掌控我们呢?我们真的可以掌控自己的心智吗?这个问题,至今没有定论。

爱因斯坦说,原子有随机性。香农说,信息有随机性。随机性到底指什么?

我们下次讲。

(未完待续)

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作者简介:杜豆豆,IT从业20余年,曾先后研修英语、计算机、美学和心理学专业。早年创过业,后就职多家全球知名IT外企,现工作于某研究院。书痴一枚,闲时码码字。兼任多家平台签约作者,简书会员合伙人,万卷好书工作室、万卷好书读书会创立人。