科学家提出对宇宙中一切的演化的 “缺失的”法则

By Patrick Pester

2023/10/19

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     “增加的功能信息的法则”说，自然中的复杂系统演变来变得更复杂。

一个宇航员漂浮在太空中的合成图像。 (Image credit: Peepo via Getty Images)

    研究人员已经为生命、矿物、行星、恒星和宇宙中相当多其他一切的进化提出了一个“缺失的”科学法则。

    这项新法则识别了“普遍的驱动系统来进化的选择概念”，无论它们活着还是不是。它强调宇宙中自然系统随着时间来变得更复杂的趋势。

    该法则背后的研究团队，包括哲学家、天体生物学家、理论物理学家、矿物学家和数据科学家，已经叫它为“增加的功能信息的法则”。

    该研究的共同作者、康奈尔大学物理科学教授岳娜森鲁宁在一份声明中说，“这是科学家和哲学家之间的一个真正合作来强调宇宙的最深刻的奥秘之一：为什么包括生命在内的复杂系统随着时间朝向更大的功能信息进化呢？”。

    鲁宁和他的同事在10月16日发表在《美国国家科学院院报PNAS》上的一项研究中描述了他们的新法则。

来自2005年改编电影《银河系漫游指南》中的一幕。" (Image credit: Entertainment Pictures / Alamy Stock Photo)

    科学法则是观察到的现象的描述。它们不解释为什么这些现象存在还是什么造成它们，但它们促进我们的科学理解，并为未来的研究提供一个跳板。

    研究人员在研究中写道，新法则声明“如果系统的许多不同的结构为一个或多个功能经历选择，一个系统的功能信息将增加（即系统将演变）。

    按照声明，该法则应用到从许多组件形成的系统------如原子、分子和细胞------这能被反复的排列和重新排列并采用多种不同的结构。该法则还说，这些结构被基于功能选择，只有几个幸存。

    扩展的达尔文的进化论，研究人员声称当一个新颖的组件的结构起作用并改善功能时非生命系统也进化。按照该声明，一个例子是一个函数的稳定性。

    科学界正在对这项新法则反应。来自华盛顿特区卡内基科学地球与行星实验室、宾夕法尼亚大学生物化学和生物物理学名誉教授、理论生物学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）的一份声明评论说，这项研究是一篇“精湛、大胆、广泛和变革性的文章”，而贝尔格莱德天文台的研究教授米兰·西尔科维奇（Milan Cirkovic）称这项研究是“一阵新鲜空气的微风吹过天体生物学、系统科学和进化论三交界处的困难地形”。

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    然而，《卫报》报道了并不是每个人都对这条法则如此接受的，包括剑桥大学宇宙学和天体物理学名誉教授、天文学家马丁·里斯（Martin Rees）。

    里斯说，“鉴于一个大量的空间和时间，以及物理学和化学的法则，无生命的世界中一个扩大的物质品种、环境和结构将浮现。但我没有看到这需要是一个任何新的支撑原则的体现，类似于达尔文选择经由遗传生物世界中的角色”。

https://www.livescience.com/space/scientists-propose-missing-law-for-the-evolution-of-everything-in-the-universe