信息,正在重新徵服地球

從宇宙視角看,信息是世界的主導力量。在宇宙的初始階段,即緊接著大爆炸之後的時期,能量支配存在。當時輻射是唯一的存在,宇宙就是一團光。漸漸地,宇宙膨脹並冷卻,物質成為主導者。物質成塊狀,分佈不均勻,但它的結晶性質產生引力,開始塑造宇宙。隨著生命的出現(就在人類的周邊區域),信息的影響增大。

我們稱之為生命的信息過程數十億年前控制了地球的大氣層。現在,另一個信息過程——技術元素,正在重新徵服地球

信息,正在重新徵服地球

外熵幾十億年持續擴大,產生穩定的分子、太陽系、恆星大氣層、生命、思維和技術元素,可以被重述為有序信息的緩慢積累。更確切的說法是,累積信息的緩慢有序化。

通過極端例子可以更加清楚地認識這個問題。4瓶擺放在實驗室物品架上的核苷酸與染色體上的4條核苷酸鏈之間的區別在於後者的原子作為可複製DNA雙螺旋結構的組成部分而獲得的附加結構,或者說有序化。同樣的原子,但後者更加有序。當核苷酸原子的細胞載體發生進化時,它們又會添加新一層組織和條理性。在有機組織進化過程中,這些原子攜帶的信息代碼經過控制和處理,得到重新排序。在基因信息之外,原子現在還傳遞自適應信息。它們從保留下來的創新中獲得條理性。隨著時間流逝,同樣的原子可以提升到新的有序層次。也許它們的單細胞居所與另一個細胞融合,組成多細胞,這需要更大的有機組織——和細胞一樣——的信息結構。更加深入的進化——細胞群轉變成組織和器官、性的產生、群居生物的出現——繼續提高有序性,使流過同一批原子的信息結構得以擴展。

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40億年來,進化一直在積累基因庫知識。40億年能學到很多東西。今天地球上的約3000萬物種中的每一種都是不曾間斷的信息鏈,其源頭可以追溯至第一個真正的細胞。這條DNA鏈的每一節都會學到新知識,並將這些來之不易的知識添加至它的內部代碼。基因學家木村資生估計,自大約5億年前寒武紀生物大爆發以來,每個遺傳譜系(例如鸚鵡或袋鼠)的總基因信息量累計達到10兆字節。現在,用單個有機體的特有信息乘以今天世界上存活的有機體總數,將得到一筆天文數字的寶藏。想象一下,裝載地球上所有有機體(種子、卵子、孢子、精子)的基因,也許需要一艘具備數字化存儲能力的諾亞方舟。有人估計,地球是1030個單細胞微生物的庇護港灣。典型的微生物,例如酵母菌,每一代發生一次1比特(位元)變異,這意味著所有活著的有機體將獲得1比特的特有信息。單獨計算微生物(約佔生物總數的50%),今天的生物圈包含基因信息量為1030比特,也就是1029個字節,或者說10萬堯【注】字節。這的確是個大數字。

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這還只是生物信息。技術元素自己的信息海洋也是深不可測。它反映了人類8000年保存下來的信息。按照數字存儲量計算,當今技術元素包含487艾字節信息,數量級比自然界總數小很多,但成指數級增長。每年由科技產生的計算機數據增長66%,增長率壓倒性地超過任何自然來源。與鄰近的其他行星或者太空深處漂浮的一般物質不同,知識和自組織信息的厚地毯包裹著這個星球。是的,現在21世紀的我們就身臨其境,正在處在信息大爆炸的時代,每天大量的信息呈現在我們眼前,我們被信息環繞著,在信息的海洋之中翱翔,大量的信息讓我們感到很驚訝,有時也真的讓我們不知所措。

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技術元素的宇宙發展史還有其他版本。我們可以認為外熵的長期運行趨勢是脫離物質,昇華為非物質。在早期宇宙,物理法則占主導地位。發生作用的只有化學法則、動量、扭矩、靜電以及其他不可逆物理力,沒有其他任何遊戲規則。物質世界的強大約束產生的只是極其簡單機械的物質形態——岩石、冰和氣體雲。但是太空的擴展以及潛在能量的相應增加,給世界引入新的非物質動力:信息,外熵和自組織。這些可能產生組織的新機會(例如存活的細胞)不違揹物理化學規則,但又保持距離。並不是說,生命和意識彷彿被直接裝入物質和能量的世界,確切地說,是生命和意識擺脫了束縛並且超越了它們。物理學家保羅·戴維斯作過精彩的總結:“生命的秘密不在於它的化學根基……生命的成功,恰恰是因為它避開了化學規則。

堯字節】計算機存儲容量單位,英文YottaByte,簡稱YB,等於1024澤字節。是一種資訊計量單位,這個單位特別巨大,因此極少被用到。截止2015年,沒有任何人類製造的存儲設備容量達到1YB。事實上,據估算2011年整個互聯網的容量總和也不過525EB左右。

1堯字節=1208925819614629174706176字節

澤字節】計算機存儲容量單位,英文ZettaByte,簡稱ZB,是EB的1024倍。

1澤字節=1180591620717411303424字節

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