如果有人告訴你無聊的數(shù)字可以像動物、植物、細菌和病毒一樣有“生命”，也可以復制和進化，你一定認為這是不可能的。然而，目前許多科學家認識到，數(shù)字是沒有DNA的生命，是除動植物和微生物之外的第四個生命體。

數(shù)字生命的誕生

托馬斯·雷是特拉華大學的教授和博物學家。他一直在尋找是什么創(chuàng)造了地球上的生命。由于地球上所有的生命都有相同的起源，而且沒有發(fā)現(xiàn)可供比較的外星生命，因此很難區(qū)分地球生命的必然屬性和偶然屬性。因此，托馬斯·雷提出了在計算機上創(chuàng)造不同于自然生命的數(shù)字生命的構想。

早在1990年1月，世界上第一例數(shù)字生命誕生在托馬斯·雷的計算機中。他設計的計算機實驗是這樣的：將生命進化的概念引入計算機領域，利用計算機提供的資源為數(shù)字生命提供一個生存環(huán)境。他設計的數(shù)字生命以數(shù)字為載體，旨在探索生命進化過程中的各種現(xiàn)象和規(guī)律。一方面，數(shù)字生命以計算機程序的形式存在于隨機存取存儲器（RAM）環(huán)境中；另一方面，它利用CPU時間來組織其在存儲器單元中的行為。數(shù)字生命借助于相應的競爭策略，對CPU的運行時間和存儲空間進行競爭。

托馬斯·雷認為，這種數(shù)字生命必須設計成適合生活在這種環(huán)境中的某種數(shù)字編碼程序。該程序是自復制的，由CPU直接執(zhí)行。而且，它可以直接觸發(fā)CPU的指令系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的服務程序，通過對資源的占有，體現(xiàn)其在進化過程中的優(yōu)勢。

數(shù)字生物也可以進化

另一位科學家進化出了數(shù)字生物學。克吉斯·阿亞米（Kegis Ayami）是加利福尼亞大學計算機科學教授。十多年前，他希望計算機程序能夠進化出在特定環(huán)境中添加的能力。所以他制造了一些低級的“數(shù)字生物”，并定期給它們“喂食”數(shù)字。

數(shù)字生物學的發(fā)展就像計算機病毒一樣，是通過一系列命令來實現(xiàn)的。它們是由二進制數(shù)組成的，可以以與DNA突變相同的方式突變。每一個數(shù)碼生物都能在幾秒鐘內(nèi)復制數(shù)萬個。阿亞米設計的“阿威塔（aweta）”軟件程序，借助這個程序，可以清晰地觀察到這些數(shù)字生物從出生到死亡的生命過程。經(jīng)過近10年的發(fā)展，“阿威塔”數(shù)字生物學幾乎是真正意義上的生物學。

這些小東西正在以驚人的速度進化，擁有越來越多的能力。最令人興奮的是，它們的進化方式與進化理論相一致。還有許多繁殖、變異、競爭和自然選擇的過程。簡言之，它幾乎與自然生物的進化規(guī)律相同，但速度太快，有時人們很難趕上它。

數(shù)字生命的本質(zhì)

數(shù)字生命的本質(zhì)是什么？數(shù)字生命是人造生命，不是有機碳水化合物形成的自然生命。它是具有自然生命特征或行為的人工系統(tǒng)。數(shù)字生命的先驅(qū)者們把地球上的生命看作是一種具有特定載體的特定生命形式。他們認為，以其他材料（如計算機）為載體，構建新的生命形式，賦予其生命特征，使其具有進化、遺傳和再生產(chǎn)的功能。

數(shù)字生命遵循遺傳進化規(guī)律，為研究生物進化和復雜生命系統(tǒng)提供了實驗手段。數(shù)字生命研究為人們探索生命本質(zhì)提供了新的途徑。利用這種研究方法，科學家可以探索人類的生殖、遺傳和進化機制，有助于人類計劃生育和優(yōu)生學的研究和實施，進而有助于解決物種爆炸、人口爆炸、環(huán)境污染等一系列實際問題。

未來的設想：生命與數(shù)字的轉(zhuǎn)換

被譽為“生物技術界的喬布斯”，第一位創(chuàng)造人工生命形式的科學家文特曾這樣描述自己的愿景：未來，普通人如果想接種疫苗，不必去醫(yī)院，只需要收到一封電子郵件，下載DNA，并通過家用3D打印機打印出疫苗，當即便可以進行免疫。

這種假設聽起來很荒謬，但并非毫無根據(jù)。事實上，文特爾已經(jīng)帶領一個研究團隊開始實現(xiàn)這個夢想。他們正在研究如何將DNA轉(zhuǎn)化為數(shù)字生物編碼，下載，并以各種方式將其轉(zhuǎn)化為DNA。他們現(xiàn)在已經(jīng)建立了一個數(shù)字到生物的轉(zhuǎn)換器，可以把生物信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，就像聲音可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，把聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息再還原為聲音一樣。

1943年曾把“生死未卜”的貓變成一個著名理論的奧地利物理學家薛定諤，在自己撰寫的《什么是生命？》中提出生命只是一組密碼，密碼背后的基因以“非周期晶體”的形式呈現(xiàn)。換句話說，為了一代一代地傳遞遺傳信息，基因必須以某種穩(wěn)定的晶體形式存在。后來，薛定諤的想法啟發(fā)了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克。10年內(nèi)，他們共同發(fā)現(xiàn)了人類DNA的雙螺旋結構，這是20世紀生命科學領域最偉大的發(fā)現(xiàn)。

文特爾的“幻想”也受到薛定諤的啟發(fā)，他認為生命編碼是穩(wěn)定的，相對簡單，這也是非常重要的。今天的大多數(shù)人并沒有意識到計算機中的所有東西都來自0和1，這是非常簡單的編碼。在文特爾的設想中，當人們能夠真正理解這些生活準則時，21世紀的新能源、醫(yī)藥、食品和營養(yǎng)、清潔用水等問題就可以迎刃而解。

在文特爾看來，如果疫苗可以數(shù)字化，它就可以以電子郵件的形式快速發(fā)送。它可以被送到世界各地，研究人員可以迅速研究和開發(fā)疫苗。

就生物技術而言，只要接收者有一臺“打印機”，可以將核苷酸、糖和氨基酸進行化學連接，這些小分子也可以通過電子郵件進行傳輸和打印。當然，這臺打印機需要很多由生物“小玩意”組成的“墨粉盒”，但其技術并不復雜。事實上，科學家們正在嘗試用3D技術來制造血管和其他器官。