生命与新物理学
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作者(英)保罗·戴维斯|译者:王培
出版社中信
ISBN9787521706741
出版时间2019-08
装帧其他
开本其他
定价59元
货号30663318
上书时间2024-07-16
商品详情
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目录
前言第1章 生命是什么 第2章 走近麦克斯韦妖第3章 生命的逻辑第4章 达尔文主义2.0第5章 鬼魅般的量子和生命第6章 近乎奇迹第7章 机器中的幽灵结语延伸阅读注释
内容摘要
生命是什么？
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划时代的问题，他指出：我们需要新物理学来给出答案。 这本书从这个经典问题出发，结合香农的信息论、达尔文的进化论和诸多领域的前沿研究，将量子力学应用于生物学、计算科学等领域，超越各个学科的界限，用全新视角探究生命的本质。书中提出了一个突破性的观点：生命=物质+信息，分子结构是生命的“硬件”，信息结构则是生命的“软件”。生物体中含有大量高效的微型机器，它们聪明地处理和控制着信息，像变魔术一样从混沌中获得秩序。进化让这张隐形的信息网络不断升级。
保罗·戴维斯将生物学、物理学、数学、化学、信息科学、医学和哲学等领域融为一体，引领了富有洞见的全新交叉学科。这种新科学涉及信息引擎、生物电路、癌症基因、量子计算机等众多前沿科学领域，用信息的观点重新解读生命之谜。
精彩内容
【迷箱7数字医生时代的到来】想象一下未来的医生（多半是人工智能）能通过某些令人惊讶的技术实时检测基因表达，凝视着细胞中舞动、闪烁的模式，就像从远处眺望城市的灯光，并据此诊断出病人所患疾病。这就是数字医生，它是一位医疗软件工程师，处理的是信息而非生物组织。我设想未来医生会告诉我，在我身体的这个或那个闪烁的基因簇中有癌症的早期征兆；或者一个遗传基因缺陷产生了一个异常明亮的斑块，表明肝脏中的某种蛋白质超表达了；或者不太活跃的斑点可能表明，有些细胞没能获得充足的氧、雌激素或钙。对信息流和信息簇的研究，将会为我们提供一种比今天使用的各种化学测试有效得多的诊断工具。对疾病的治疗将致力于建立健康、平衡的信息模式，也许是通过介入甚至是再造某些有缺陷的模件，就像从前的电子工程师会通过更换晶体管或电阻器来修好一台收音机那样。数字医生可能不会试图替换任何“硬件”（模件），而会重写某些代码，并以某种方式将其上传到病人体内的细胞中，恢复其正常的功能，这相当于细胞重启。
这些似乎是科幻小说中的情节，但信息生物学与计算机技术是平行发展的学科，尽管前者比后者晚了好几十年。随着对DNA三联体密码和转录机制的阐明，生命的“机器代码”在20世纪五六十年代被破解了。现在，我们需要理解生命的更高-级的计算机语言，这是接下来必不可少的步骤。今天的软件工程师不会通过输入海量的“1”和“0”来设计一种新的电脑游戏，而会代之以像Python（蟒蛇）这样的高-级语言。类似地，当一个细胞调节其膜电位时，它会增加泵出的质子数量，而用基因密码子描述的“机器代码”并不容易看懂。细胞作为一个单位，在高得多的层级上运作，管理它的物理和信息状态，并有效利用了复杂的控制机制。这些调节过程并不是随意的，而是遵从其自身的规律，就像软件工程师使用的高-级计算机语言。而且，正如软件工程师能用高-级代码重新编程一样，生物工程师也能为生命系统重新设计更精-密的特征。\\\\\\\"\\\\\\\"【迷箱7数字医生时代的到来】想象一下未来的医生（多半是人工智能）能通过某些令人惊讶的技术实时检测基因表达，凝视着细胞中舞动、闪烁的模式，就像从远处眺望城市的灯光，并据此诊断出病人所患疾病。这就是数字医生，它是一位医疗软件工程师，处理的是信息而非生物组织。我设想未来医生会告诉我，在我身体的这个或那个闪烁的基因簇中有癌症的早期征兆；或者一个遗传基因缺陷产生了一个异常明亮的斑块，表明肝脏中的某种蛋白质超表达了；或者不太活跃的斑点可能表明，有些细胞没能获得充足的氧、雌激素或钙。对信息流和信息簇的研究，将会为我们提供一种比今天使用的各种化学测试有效得多的诊断工具。对疾病的治疗将致力于建立健康、平衡的信息模式，也许是通过介入甚至是再造某些有缺陷的模件，就像从前的电子工程师会通过更换晶体管或电阻器来修好一台收音机那样。数字医生可能不会试图替换任何“硬件”（模件），而会重写某些代码，并以某种方式将其上传到病人体内的细胞中，恢复其正常的功能，这相当于细胞重启。
这些似乎是科幻小说中的情节，但信息生物学与计算机技术是平行发展的学科，尽管前者比后者晚了好几十年。随着对DNA三联体密码和转录机制的阐明，生命的“机器代码”在20世纪五六十年代被破解了。现在，我们需要理解生命的更高-级的计算机语言，这是接下来必不可少的步骤。今天的软件工程师不会通过输入海量的“1”和“0”来设计一种新的电脑游戏，而会代之以像Python（蟒蛇）这样的高-级语言。类似地，当一个细胞调节其膜电位时，它会增加泵出的质子数量，而用基因密码子描述的“机器代码”并不容易看懂。细胞作为一个单位，在高得多的层级上运作，管理它的物理和信息状态，并有效利用了复杂的控制机制。这些调节过程并不是随意的，而是遵从其自身的规律，就像软件工程师使用的高-级计算机语言。而且，正如软件工程师能用高-级代码重新编程一样，生物工程师也能为生命系统重新设计更精-密的特征。
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