为什么所有生物都会死？这是宇宙怕生物太多消耗资源的自我保护吗？ 第1页

先问是不是。并不是所有生物都会死。道金斯定义下的一些生物根本就无从区分生死的界限。

生物的死亡不可能是“宇宙怕生物太多消耗资源”。其实地球生物根本就不消耗什么资源。

• 太阳对地球的照射功率约1.73E17瓦。地球接收的太阳辐射功率里约有5.2E16瓦经大气反射与散射、云的反射、地表反射等直接返回太空，其余使大气和地表升温、支持大气圈与水圈的运行：约8.1E16瓦以热辐射形式散入太空，约4E16瓦用于水循环，约3.7E14瓦用于大气流动。
• 地球生物圈利用的太阳能不到太阳入射功率的千分之一，大部分还是光合生物在搞（约4E13瓦），是人类文明总功率的两倍。
• 地球接收的太阳辐射只是太阳总输出的二十二亿分之一。

宇宙也没有所谓怕的概念。

宇宙本身可能是从无之中自我创造的，所有“资源”都来自零，谈何消耗。

近年来出现的一些声称“死亡来自演化”的说法是完全不现实的。

日常谈论“所有生物都会死”的时候，考虑的通常是有实体的生物，问题出在实体的材料性质上：

• 任何基本粒子掉进黑洞里都会被彻底摧毁，意味着任何由基本粒子组成的物质都不能构成“不会死亡的实体生物”的载体。
• 在现代物理学所知道的范围内，无法死亡的实体生物具有至少像黑洞一样坚强的身体（且没有霍金辐射），可以自己永远存在下去。
• 极端黑洞很可能具有这样的性质，但我们还没有观察到任何由极端黑洞组成的生物。

在载体不能“抵御一切可能的伤害”的情况下，实体生物终究能在载体被摧毁时死亡。目前还没有找到任何实体生物拥有不可摧毁的载体。

至于“没有外界带来的伤害时，生物内在的寿命”，则早已被一些地球生物克服了^[1]。“长生不老但可以被杀”是容易做到的，“无法死亡”难在“无法被杀”。

不过，现实中能杀到你的手段是有限的，生物并不会每天都面临黑洞的威胁。人类已经知道地球上的海底沉积物和地下存在大量的细菌，它们几乎以地球生物的最低能耗来维持生命，可以连续数千年乃至1亿年不分裂，用约10^-21瓦的微弱功率来修复分子层面的损伤。考虑到地球的构造遮蔽着来自外部的打击、地球本身很少拨动这些构造，这些生物中的大部分在实质上处于无法被杀的状态。

道金斯认为，生物的基本特性是自我制造，表现为新陈代谢和复制自身，本质上是信息的持久性：生物是自然选择^[2]塑造的信息。任何事物只要符合这个标准，就可以被定义为生物。

当然，这标准是非常模糊、高度依赖具体学者的解释的。

2020年，David Krakauer等在Theory in Biosciences发表的文章^[3]讨论了生物个体的本质，认为个体是能将自身信息从过去传播到未来并保持一定时间完整性度量的集合体，谈论了从微粒到超个体的各个层次。

2020年10月，一些宇宙生物学家提出生物的新定义，使用新单词lyfe，其特征是：

• 利用周围环境中的资源来防止自身变得一致和始终如一
• 通过复制等手段指数增长
• 可以自我调节来在不断变化的环境中保持稳定
• 可以学习并记忆周围环境的信息，就像地球上的生物演化那样

和道金斯定义的区别是，他们认为还有自然选择以外的方式来学习和记忆信息。这可以允许从人类建造的机械、城市到依靠量子涨落直接从真空中涌现的玻尔兹曼生物都在进行自然选择之前就被视为生物。

你可以由此给出生物的定义：

由自然选择塑造的信息及其载体，能将自身信息在时间轴上传递并保持一定的时间完整性度量。

• 按照道金斯定义，康威生命游戏、Tierra之类程序制造出来的虚拟生命体都算是生物。你觉得这些东西有“死的概念”么。
• 磁场里的球状等离子体可以表现出新陈代谢、生长、自我复制、传输信息、成分的同一性、严整有序的结构、稳态^[4]。这可以视为人类创造的等离子生物。
• 在对等离子体中的尘埃进行的模拟实验中，俄罗斯物理学家瓦基姆·兹托维齐领导的团队发现尘埃会自动排列成双螺旋结构，可以吸引其他尘埃颗粒而“生长”，可以自我复制成两个相同的螺旋。螺旋结构的半径会随着不同分段而变化，说明它具有信息编码能力^[5]。这比晶体和热带风暴的有序性前进了一大步^[6]。

2006年3月15日，加州大学洛杉矶分校的天文学家通过斯皮策太空望远镜在距离银河系中心黑洞300光年处发现了一片双螺旋结构星云，长轴80光年。

参考

1. ^ 你们认为长生不老，会在2XXX年实现？ - 赵泠的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/436757635/answer/1650106937
2. ^ https://www.zhihu.com/question/419604279/answer/1456095588
3. ^ Krakauer, D., Bertschinger, N., Olbrich, E. et al. The information theory of individuality. Theory Biosci. 139, 209–223 (2020). https://doi.org/10.1007/s12064-020-00313-7
4. ^ 21世纪初，罗马尼亚库扎大学的物理学家米尔恰·桑德洛维奇及其同事在实验中创造了具有大部分生命特征的等离子球体。 他们的实验方式将两个电极插入一个包含低温氩气等离子体的容器中并输入高压电。在《混沌、孤立子和分形》上发表的研究报告称，他们在实验中观察到放电造成离子和电子在正电极处高浓度积聚并立即形成球体： 每个球体包含两层，外层是电子，内层是氩原子核。球体的大小和寿命由放电的能量值决定。 通过在实验中加大输入电量，那些球体的直径从最初的几微米增大到3厘米。 这些等离子球长到一定尺寸可以分裂而复制自己，也能捕获周围的氩原子并长大。 它们还能互相传输信息，方式是将电磁波辐射到其他等离子体球，使各个球中的原子以特定频率振动。 尽管等离子球的形成需要高温，但它们可以在较低温度下持续存在。
5. ^Collision-dominated dust sheaths and voids - observations in micro-gravity experiments and numerical investigation of the force balance relations V N Tsytovich et al 2003 New J. Phys. 5 66 doi:10.1088/1367-2630/5/1/366 https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2003NJPh
6. ^ 晶体和热带气旋也能生长，但目前还没发现它们复制并传播信息。