5、信息、生命与人工生命的协同进化探索

信息、生命与人工生命的协同进化探索

在当今时代，生命与信息正携手迈向一个全新的发展阶段，它们的协同进化蕴含着巨大的潜力，有望为人类带来前所未有的变革。

生命与信息的循环

在涉及信息技术与生物学的研究领域中，形成了一个独特的生命与信息循环。生物信息学和系统生物学负责分析前沿生物成像技术获取的“大数据”，并在计算机和网络（即“云”）上构建关于生命的信息，如模型和数据库。这可以看作是对生命的逆向工程。而合成生物学则尝试根据人类设计的模型构建现实，是对生命的正向工程。

这个循环意义深远。生命历经数十亿年的进化，适应了地球环境，这是一种极其复杂的“优化”过程。同时，生命层次中较低级的组件会自组织并表现出高级行为，即“涌现”现象。基于这个循环，生命的进化和自组织可以转化为信息的进化和自组织，实现生命与信息的协同进化。除了生命原本的进化和自组织路径外，还存在另一条路径：先将生命转化为信息，信息进行进化和自组织后再转化回生命。而且，许多现有的信息进化和自组织方法，如进化计算，都借鉴或受到了生命进化和自组织的启发。这两条路径可能并行运作，加速生命的进化，因为一条路径的一步进化可能会触发另一条路径的多步进化，从而实现指数级增长。

湿人工生命的领域

湿人工生命领域包括合成生物学和分子机器人学等，它们试图用分子，特别是 DNA 和蛋白质等生物分子构建复杂的人工系统。
- 分子机器人学 ：这是一个新兴的研究领域，旨在用分子构建自主系统。自主系统由传感器、计算机（信息处理单元）和执行器组成，还需要封装结构和能源。目前，分子机器人学主要利用 DNA 分子，因此也被称为 DNA 机器人学。DNA 能形成多种结构，可进行合