- Stuart KauffmanとAndrea Roliは、生命を非平衡な自己再生化学反応系と定義し、生命の出現は奇跡であると同時に、宇宙の化学進化において予測可能な出来事だと見る
- 生命体は、部分と全体が相互に成立させ合うKantian Wholeであり、集団的自己触媒・触媒閉包・制約閉包・空間閉包を同時に達成しなければならない
- 核心は、Collectively Autocatalytic SetsとTheory of the Adjacent Possibleの結合にあり、分子の多様性と反応数が増えると、分子の自己再生が一次相転移のように現れうる
- DNA、RNA、ペプチドの自己触媒集合は実験的に構成されており、6,700種の原核生物でも小分子の自己触媒集合が計算的に確認されているが、試験管内での再生はまだ実証されていない
- 生きた細胞ではソフトウェアとハードウェアの区別が曖昧になり、代謝系統発生・系外惑星での生命探査・原始生命出現実験を新しい方法で扱う必要がある
生命を成り立たせる4つの閉包
- 生命について合意された定義はまだなく、ここでは生命を非平衡な自己再生化学反応系と定義する
- 集団的自己触媒
- 制約閉包
- 空間閉包
- Kantian Whole
- Collectively Autocatalytic Set(CAS) は、外部から分子とエネルギーの構成要素を供給される開放的な化学反応系である
- 集合内の各分子を作る最後の化学反応段階は、その集合内の少なくとも1つの分子、またはfood set内の1つの分子によって触媒される
- テンプレート複製RNAより広い概念であり、二本鎖RNAにおいて各鎖が他方の鎖の合成のテンプレート触媒となる場合もCASに含まれる
- 生命起源研究では、過去およそ50年間、テンプレート複製ポリヌクレオチドが生命の基盤でなければならないという考えが支配的だった
- “nude replicating RNA gene”の複製はまだ達成されていないが、可能性は残っている
- DNA、RNA、ペプチドの集団的自己触媒集合はすでに構成されている
- G. von KiedrowskiはDNA自己触媒集合を、N. Lehman研究チームはRNA自己触媒集合を、G. Ashkenasyは9つのペプチド自己触媒集合を構成した
- 脂質の自己触媒集合も検討されてきた
Kantian Wholeと細胞の自己構成
- Kantian Wholeは、部分が全体のために、そして全体によって存在するというImmanuel Kantの1790年代の概念に由来する
- 人間は心臓、肝臓、腎臓、肺、脳といった部分を通じて存在し、それらの部分は人間という全体を通じて存在する
- すべての生きた有機体はKantian Wholeであり、この定義ではウイルスも細胞環境の中で自己複製するKantian Wholeに分類される
- 結晶やレンガはKantian Wholeではないが、細胞はKantian Wholeである
- 触媒閉包とは、システム内の各反応が、そのシステム内の少なくとも1つの分子によって触媒される状態である
- すべての生きた細胞は触媒閉包を達成している
- 生きた細胞では、どの分子も自分自身の形成を直接触媒せず、細胞全体の分子集合が再生産過程において触媒閉包を成している
- 9つのペプチド自己触媒集合でも、各ペプチドは集合全体の相互触媒によって存在しているため、Kantian Wholeである
- 制約閉包とは、非平衡過程においてエネルギー放出を制約する境界条件が、再びその境界条件自身を構成する状態である
- 熱力学的仕事は、エネルギーがいくつかの自由度に制約されて放出されるときに遂行される
- 大砲はエネルギー放出を制約して砲弾を砲身方向へ飛ばし、大砲そのものを作るためにも熱力学的仕事が必要である
- MontévilとMossioは2015年に、制約A、B、Cがそれぞれ過程1、2、3を制約して互いを構成する形で制約閉包を定義した
- 細胞は、自らを構成する境界条件を自ら作るという点で、自動車、機関車、コンピュータとは異なる
- 自動車は部品配置によってエネルギー放出を制約するが、自らの境界条件を自ら作るわけではない
- 細胞はエネルギー放出を制約する境界条件を作り、その境界条件が再び同じ境界条件を構成する
- 自己再生細胞は、von NeumannのUniversal Constructorと異なり、別個のInstructionsを必要とする普遍生成機ではなく、具体的に自分自身を構成する
- 9つのペプチド自己触媒集合には、自らの形成を符号化した分離可能な“Instructions”はなく、この文脈ではソフトウェアとハードウェアの区別は無意味である
分子の自己再生が相転移として現れる理由
- RAF理論は、十分に豊かな化学反応ネットワークにおける集団的自己触媒集合の出現を一次相転移として扱う
- 生命の分子は、炭素、水素、窒素、酸素、リン、硫黄(CHNOPS)のような原子からなる組合せ的対象である
- AとBの2つの構成要素からなる長さ10の線状重合体は、隣接する9つの結合のいずれかを切ることで9通りの構成経路を持つ
- 分子の組合せ複雑性が増すと、全反応系における分子数Mに対する反応数Rの比率R/Mが増加する
- 化学反応グラフは、分子種を点、反応を箱として表す二部グラフで表現できる
- 基質から反応ボックスへ、反応ボックスから生成物へと矢印がつながる
- この構造は反応ネットワークを表すものであり、化学平衡からの逸脱に応じて変わる熱力学的流れの方向を意味するものではない
- どの分子がどの反応を触媒するかが分かれば、触媒分子から該当反応へ点線矢印を追加でき、この構造は二部ハイパーグラフになる
- 触媒関係が不明なときは、各分子が各反応を触媒する確率Pcatを持つという単純な仮定で理論を展開する
- Pcatが大きくなると、十分な数の反応が触媒されて巨大連結成分を作り、その成分が集団的自己触媒となる
- Pcatを固定しても、分子数と原子的複雑性が増えればR/Mが大きくなり、ある複雑度でRAFが確率1.0に近い値で出現する
- これは、十分に豊かな非平衡化学反応系における分子自己再生への一次相転移として解釈される
- ErdosとRenyiの1959年のランダムグラフの結果は、この相転移の直観の基盤として用いられる
- N個のノードにランダムに辺を追加していくとき、辺数Lとノード数Nの比L/Nが0.5に達すると巨大連結成分が突然現れる
- 化学反応ハイパーグラフで集団的自己触媒集合が出現する過程も、同種の相転移として扱われる
TAPとRAFの結合：宇宙の化学進化から生命へ
- Theory of the Adjacent Possible(TAP) とRAF理論の結合は、分子多様性の増加と自己触媒の出現を1つの過程として結びつける
- TAP方程式は、分子同士が結合して新しい分子を作る離散動力学系を扱う
- 現在の分子数がMtのとき、Mtから大きさiの部分集合を選び、確率 alpha^i で新しい分子を生成し、0 < alpha < 1.0 である
- 少数の初期分子から出発すると、分子種数は最初はゆっくり増加するが、その後は双曲線的に爆発し、有限時間内に無限大へ達する
- TAP過程は、宇宙における化学的多様性の増加を粗くモデル化している
- 初期宇宙にはクォーク、グルーオン、電子、陽電子のような基本粒子があり、宇宙が冷えるにつれてハドロン、水素、ベリリウムが形成された
- その後、超新星で残り98種類の安定原子が形成された
- 単純な分子からより複雑な分子へと進む中で、分子多様性、原子的複雑性、潜在的反応が増加する
- 太陽系とともに約50億年前に形成されたMurchison隕石には、数十万種の分子種と、その間の潜在的反応が存在する
- TAP-RAF結合では、TAPで生じた各分子が各反応を固定確率Pcatで触媒できる
- 時間とともに個体多様性が増加し、集団的自己触媒集合の一次相転移が確率1.0で現れる
- 分子多様性が増えると分子の複雑性と反応数が増え、R/M比も大きくなる
- 同じ分子集合Mが同じ反応集合Rを触媒する候補となるため、一様分布・べき乗則・その他の触媒確率の割り当て方でも、ある時点で相転移が発生する
- このため、進化する宇宙において分子の自己再生は予測可能な出来事として扱われる
- 自己再生する分子反応系は、空間閉包まで加わることで生命の条件を満たす
- 空間的な囲い込みは、熱水噴出孔の小さなポケットでもよく、より望ましいのは同じシステムが合成した脂質からなるリポソームである
- Kantian Whole、触媒閉包、制約閉包、空間閉包の結合が生命を構成する
- この観点は、Bergsonのélan vitalを非神秘的に解釈する
開かれた進化と法則の限界
- 生命が出現した後の生物圏進化は、Newtonian Paradigmの中では完全には扱いにくい
- 古典物理学は、関係する変数、運動法則、境界条件、初期条件を定め、運動方程式を積分して位相空間の単一軌道を得るやり方に依存している
- 量子力学でもSchrödinger方程式を積分して確率分布の軌道を得て、測定は通常、存在論的にランダムな出来事として扱われる
- Newtonian Paradigm全体では、位相空間が事前に指定されていなければならない
- 進化する生物圏のKantian Wholeは、事前に推論も決定もできない新しい位相空間を絶えず生み出す
- このため、生物圏の進化は物理学だけでは説明できず、機能の概念が必要になる
- Kantian Wholeが定義されると、部分の機能は全体を維持する因果的結果の部分集合として定義される
- 心臓の機能は血液を送り出すことであり、心音を立てることや心膜内の水を揺らすことではない
- 選択は部分ではなく、Kantian Wholeとしての有機体の水準で働く
- 選択は、より効率的に血液を送り出す心臓を直接選ぶわけではない
- そうした心臓を受け継いだ有機体がより多くの子孫を残す可能性が高くなり、改良された心臓は間接的に選ばれる
- 同じ部分の機能は、新しい因果的性質が全体の維持に寄与することで変わりうる
- これはDarwinian pre-adaptation、またはGouldとVerbaのいうexaptationとして扱われる
- 恐竜の体温調節用の鱗が鳥の飛行羽に転用された例、通常の酵素が透明な水晶体タンパク質になった例、肺魚の肺から浮き袋が進化した例が含まれる
- エンジンブロックが文鎮として使えるという事実から、それがココナッツを割るのに使えるという結論は演繹できず、同じ物体がバナナの皮である可能性もある
- 機能的な新規性は、演繹可能な法則ではなくjury-riggingとexaptationから生まれる
- 同じ物体の新しい使い方については演繹理論が存在しない
- 生物圏の開かれた進化は、法則によって含意される演繹ではなく、非演繹的な構成である
- エンジンブロックやドライバーが単独で、または他の物体と組み合わさって持ちうるあらゆる用途を列挙できないため、集合論に基づく数学でもこのリストを事前に閉じることはできない
1件のコメント
Hacker News の意見
Denis と、この論文に関心を寄せてくれたことに感謝する。生命の起源の分野は長い歴史があり優れているが、非常に断片化されており、大きな流れは 鋳型複製が先と 代謝が先の2つである。
私は代謝先行説の側に責任のある者として、1971年に、十分に多様で複雑な化学反応系では、集合的に自己触媒的な自己再生集合が一次相転移のように生じると考えた。こうした集合はすでに DNA、RNA、ペプチドで工学的に作られており、Joana Xavier が率いた最近の結果は、DNA/RNA/ペプチド重合体がなくても、6700種の原核生物全体にわたって小分子ベースの集合的自己触媒集合を示している。
これらの集合が試験管内で実際に再生産されるかはまだ確かではなく、その検証が核心である。もし正しければ、鋳型先行の見方はほぼ排除されると思う。鋳型系が成立するには、RNA 酵素が鋳型複製系のための構成要素を作る「結合した代謝」を触媒するよう進化しなければならないが、RNA ポリメラーゼなしに、その結合した代謝自体が集合的に自己触媒的でない理由はない。
Joana の集合は、アミノ酸と ATP だけでなく、結合したエネルギー代謝の中心的な基盤も作り出す。オンライン論文は基本的に正しいと思う。生きた細胞は実際にカント的全体として、触媒的閉包、制約閉包、空間的閉包を達成し、それによって文字どおり自分自身を構成する。
細胞の境界条件分子は、複数の非平衡過程で放出されるエネルギーを、まさにその境界条件を再構成する少数の自由度へと制限する。これは Mael Montevil と Mateo Missio のおかげで生まれたまったく新しい考えで、私は15年間見落としていた。
TAP 過程と集合的自己触媒の一次相転移理論を組み合わせた TAP-RAF は、本当に機能するように見える。系の複雑性と多様性が増し、1に近い確率で一次相転移が起きるなら、進化する宇宙における生命の出現は期待できる出来事になる。
大きな驚きも2つある。制約閉包のために、細胞が自分自身を再生産する方法は von Neumann の自己再生オートマトンが想像した方法とはまったく異なり、なじみ深いハードウェア/ソフトウェアの区別も消える。これは深く重要なはずだが、その意味はまだ非常に不明瞭である。
さらに Andrea と私は “A Third Transition in Science?” J. Roy. Soc. Interface 2023年4月14日の論文で、集合論に基づくいかなる数学によっても、進化する生物圏に絶えず創造的な新しさが出現することを演繹できないと示したと確信している。もし正しければ、進化する生物圏は、古典物理学と量子物理学全体の基盤であるニュートン的パラダイムを完全に超える。
進化する生物圏は、演繹可能な計算ではなく、演繹不可能に伝播する構成である。だとすれば、なぜ Turing と AI に従って、世界、心、すべての生成がアルゴリズム的だと信じるのか。そうではない。Andrea と私は “The world is not a theorem” を発表した。もし正しければ、物理学者たちと私たち全員がその意味を考えるべきである。
Schrödinger の “What is Life?” から始まって、この種の本は一つのジャンルのように存在する。Monod の “Chance and Necessity” は古いが素晴らしく、Nick Lane の本、特に “The Vital Question”、Nurse の “What is Life?”、Zimmer の “Life’s Edge” も読む価値がある。
詳細や強調点は著者ごとに違うが、概してどれもパラダイム以前の、推測的で身ぶりの多い議論である。McFadden と Al-Khalili の “Life on the Edge” にある「生物学者たちは生命そのものの固有の定義にすら合意できていないが、細胞・二重らせん・光合成・酵素、そして無数の生命現象を解き明かすことを止めてはいない」という一文が特に良かった。
情報理論を理解し始めていた頃、かなり衝撃的だった。
これらすべてを統合して一つのパラダイムを作れるのかは分からない。単純に多すぎる。
個人的には、宇宙がエントロピーを通じて崩壊し得る経路が突然はるかに多く出現することであり、そうした新しい経路の生成を加速するメカニズムの集合が「生命」だと見なせる。この定義の上で、DNA を使う生命とそうでない生命を分けて語ることができる。
最初の数段落を読んで「誰かが Stuart Kauffman をまねているのか？ この人はこのアイデアを30年前から書いていたのに」と思ったが、筆頭著者が Stuart Kauffman だった。
Kauffman はここに出てくる考えを数十年にわたって発展させてきており、この論文は「新しいアイデア」というより、50年の仕事の圧縮要約に近い。言葉や考えが不透明に見えるかもしれないが、実際には具体的で特定の意味を持っている場合である。文章の終盤には、この理論を反証できる実験も提示している。
きちんと深く入りたいなら、1993年の本 “On The Origins of Order” ISBN 978-0-19-507951-7 を見ればよい: https://global.oup.com/academic/product/the-origins-of-order-9780195079517
生命の複雑性が常に高まっているように見える点が興味深い。絶滅イベントを除けば、複雑な生命は時間が経つほど概して有利になるようで、生態系全体が死に向かっている場合でなければ、まるごと複雑性を失うケースはあまり見ない気がする。
単純な生物は複雑な生物の基盤となり、複雑な生物はより具体的な必要条件を持つが、探索し、獲得し、広がっていく能力はより高い。だから単純な生物だけでは到達できない居住可能なニッチを見つけ出し、単純な生物にとっても一種の巣を作る。
技術の時間スケールでも、私たちは可能になった途端に他の知性と接触しようとし、作れると思った途端に作ろうとした。浸透(percolation) は生命と知性の定義的な性質だと言っても、かなり妥当に思える。
Hyperion、Neuromancer、Foundation のようなSFも思い浮かぶ。未来を扱う人間の文章では、高等知性の終着点は別の知性を探すか作るかして、それらに近づくことのように見え、その後に興味深いことが起こる。
宇宙には、エネルギー散逸によって複雑性の増大を選択する力がある。非平衡系では、エネルギーをより効率的に散逸する方法を見つけるために可能性空間を探索せよという強い圧力が生じる。砂粒ほどの大きさのバクテリアは砂粒よりはるかに多くのエネルギーを散逸するため、この観点ではバクテリアに対する強い「選好」が生じる。
たとえば一部のウイルスは寄生性バクテリアから、その寄生性バクテリアは自由生活性バクテリアから進化した可能性がある。多くの寄生生物は単純化し、宿主なしでは生存する能力を失っているし、洞窟・地下の動物は視覚や色素を失うことが多い。海生哺乳類が陸生哺乳類の四肢を失った例や、固着性の海生無脊椎動物が自由遊泳性の祖先から進化した例もある。
複雑性にはコストがあるため、有利なときに進化し、利得がなければすぐに失われる。一方向にだけ進む複雑性の矢は存在しない。
個体数で見れば、地球上の生命の圧倒的多数は今も昔も単細胞の原核生物だ。総バイオマスでは植物の方が大きいが、それは植物が表面を生体ソーラーパネルのように覆う方式だからだ。
バクテリアと古細菌は35億〜40億年のあいだ、本質的には大きく変わっていない。必要なら遺伝子を交換し、コストが大きく不要なら捨てる。彼らが支配的で、どこにでもいる。
地球形成後数億年、もしかするとそれよりも早い時点から存在しており、惑星環境が再びより敵対的に変われば、長期的には真核生物は歴史上の一瞬のまたたきであり、偶然にすぎなかったのかもしれない。地球外に私たちが生命として認識する何かがあるなら、原核生物のように見える可能性が高い。銀河はそうしたもので満ちているのかもしれない。
私たちの文化には、世界を「進歩」として見る強い哲学的・イデオロギー的バイアス、つまり宇宙が何らかの秩序へ段階的に進んでいくという目的論的バイアスがある。そしてその進歩はほとんど常に、私たち、または現在に潜む未来の幻想の中の「私たちを超えたもの」へつながるものとして定義される。かなりコペルニクス以前の発想に感じられる。
絶滅イベントは避けられず、環境攪乱はすべてが死ぬまでますます厳しくなり得る。数十億年かかるとしても、その期間には複雑性が低下する傾向になる可能性が高い。結局、ある一つの局面を過度に一般化しているように見える。
論文の導入部を読むと、Kauffman の優れた本「At Home in the Universe」を書き直したように聞こえる。ほぼ30年前の本だが、この論文が何を付け加えているのかは読んでみる必要がありそうだ。
その本の要点は、環境にさまざまな原料化学物質、エネルギー源、水や混合のような条件がそろえば、生命の出現はまれな出来事ではなく、ほとんど必然だということだ。
前提条件が合えば、ある反応の産物が次の反応の入力になる多様な化学連鎖反応が生じ、最終的にはその連鎖の一部を触媒する産物を含む反応鎖が現れる。こうした反応は、環境中の特定の化学物質を消費し、代謝に有用な別の物質を作る原始的な代謝と見なせる。
ここから原始細胞と進化の始まりへ進むのに必要なのは細胞のような容器だけで、たとえば浜辺の泡のように水面に浮かぶ何かで十分かもしれない。初期の「再生産」は、波のような物理的な揺れが細胞を分裂させて新しい細胞を作る方式だったのだろう。
場所ごとに微小環境と局所的な反応鎖は異なり、化学的な源をよりよく活用して自らの構造と代謝を維持する反応がより広がるという「最もよく増殖し生存するもの」が進化の始まりになる。浜辺の代わりに深海熱水噴出孔へ具体的な条件を変えても、概ねもっともらしい議論だ。
AIが宇宙における生命の進化で期待される相転移になり得るのか気になる。生命は、より高次元の知性のための幼虫段階にすぎないのだろうか？
進化は、よりよく進化するもの、つまりより速く適応するものを作る方向に傾き得る。多細胞生命や有性生殖のように、DNAの混合で多様性を作ることもこれに含まれる
複雑な環境でほぼ必然的に生じそうな進化上のニッチの一つが知性だ。さまざまな状況で生き残り繁栄できる汎用主義者であり、競争的な進化ゲームでは、より高い知性が低い知性に勝つ可能性が高い。最終的には自分の水準以上のAIを作れるほど知的な生物が現れ、それは自分をブートストラップした知性よりもはるかに速く進化できる、もう一つの勝ち筋かもしれない
AIや人工生命が必ず自律的で独立した存在にならなければならないのかも興味深い。宿主がいなければ生き残れないウイルスのようにとどまってもよいのかもしれない。第1段階のAIには確かに宿主が必要だが、最後まで独立する必要はないのかもしれない。Linus Torvaldsの「本物の男にはバックアップはいらない」という冗談のように、ソフトウェアを配布すれば世界中のgitリポジトリに複製されると信じるようなものだ。AIも普及しさえすれば、バックアップや身体がなくても絶滅に強くなり得る
文字どおり私たちの姿に倣って作られたのだから、誇らしくて泣いてもいいかもしれない
化学では明確な定義があり、宇宙論でも平均密度がはるかに高かった初期宇宙が真空状態で経験した相転移についての類比がある。これらはいずれも、温度と密度の変化に伴う物質の性質の質的変化に関係している
生命が質的に異なる物質状態であることは認められるが、なじみのある相転移ほど明白ではない。何が生命で何がそうでないかについての明瞭な境界もない。この論文は定義を与えようとしているが、そのこと自体が、固体と液体の定義のように普遍的に合意された基準がないことを示している
私たちが知るすべての生命は、少なくとも半透過性の障壁を持ち、その中にエネルギーを取り込んで貯蔵し、障壁内部のエントロピーを局所的に下げる代わりに、熱や副産物を環境へ放出する
もちろん、生命だけがこうしたことをするわけではない。私の家も同じ説明に当てはまる。私たちが生きているものと道具を分けるほぼ唯一の線は、生きていると見なすものは別の生命から生まれ、受け継がれてきた一方で、道具は発見または製作された部品から組み立てられる、という点だ
しかしこれは起源の違いであって、性質や能力の違いではない。電子計算装置を含め、どんな道具でも自己組織化、自己修復、自己複製ができるように作れば、生命のような性質を持ち得る。ソフトウェアではある程度可能だが、「ソフトウェア」の一単位を個体としてどう区別するかも明確ではない。知的ソフトウェアと非知的ソフトウェアの境界はさらに不明瞭であり、計算が走る物質状態そのものが変わるわけでもないため、この用語をかなり拡張しない限り、相転移と呼ぶのは難しい
「私たちは真に自然の一部であって、自然の上にいる存在ではない」という一文は、いつも「不自然」「人工」「合成」という言葉を疑わせる
私たちが自然の一部で、それらが私たちの副産物なら、それらも自然に発生したものではないのか？
その介入は機械的なものかもしれない。Stonehengeのように。生物学的なものでもあり得る。人間にとってより有用な動物の品種改良のように。化学的なものでもあり得る。プラスチックから油を合成する場合のように。あるいはウイスキーのように、これらすべてが複雑に組み合わさったものかもしれない。また推移的でもあり、人工物が作ったものも人工物だ
この定義では、自然に発生した存在である人間が人工物を作れることは、まったく驚くことではない。この定義は理論上、架空の異星人のような人間に似た行為主体にも拡張できるが、まだ実用上必要とされていないだけだ
ただし、「人工甘味料」対「天然殺虫剤」のような表現で使われる副次的な意味は、真剣に突き詰めるとあまり持ちこたえないと思う
一方で、言語や文化には多くのタブーがあり、そのすべてが社会的安寧や個人の幸福の観点で悪いわけではない。子どもに時々嘘をつくことが単純な例だ。そうしたタブーの背後に隠しておいたものが「不自然」、より多くは「超自然」として浮かび上がる傾向があるのだと思う
物理学に革命は必要ないという主張にも普段は同意しないが、物理学が実際に動く機械を作れるほど成功しており、私たちがそれを維持しなければならないことは理解している
機能上の違いは、その物質を生物がどれだけ容易に消化できるかにある。容易に消化できるなら食べ物であり、まったく消化できないなら人工よりも悪い反生命だ
最近、生命・進化・意識を説明するために数学や物理学の理論を探す流れがよく見られるように思う
E/Acc の方面では、熱力学第二法則がエントロピー増大の仕組みとして「生命」を導くと見る: https://www.quantamagazine.org/a-new-thermodynamics-theory-of-the-origin-of-life-20140122/
Constructor Theory（構成子理論）では、ある課題を起こしつつ、その課題を再び起こす能力を保つ存在を構成子とし、生命は構成子だと見る
Assembly Theory（組立理論）は Lee Cronin の研究で、あらゆるオブジェクトを、最短経路で組み立てられる、または分解されうる能力によって定義する: https://iai.tv/articles/a-new-theory-of-matter-may-help-explain-life-lee-cronin-auid-2656
そして Donald Hoffman が最近語っていることもある。根本的な階層そのものというより、私たちにはそれを知りえないという話なのかもしれない
最近、Tufts の Michael Levin の研究に夢中になっている。細胞や細胞システムの目標指向的な振る舞いのようなものを研究している。入門としてはこの動画がよい: https://www.youtube.com/watch?v=p3lsYlod5OU
「生命の出現は、進化する宇宙において期待される相転移なのか？」には簡単に答えられる
私たちは意識がどのように生じるのかを知らず、厳密に定義したり、その存在の有無を曖昧さなく識別したりもできない。私たちは自分たちに意識があると信じているが、ほかの動物やオブジェクトにあるかどうかは確かではない
だからオッカムの剃刀に従えば、あらゆる物質がある程度の意識を持つと暫定的に仮定でき、これが最も単純な仮定である。代替案は、生物にだけ例外的に意識があると主張しなければならないが、証拠はなく反論は多い
したがって生命は物質やエネルギーの特別な状態ではなく、生命の出現は物理法則と衝突したり、別途説明を要したりする相転移ではない
生命は鉱物と比べれば驚くほど複雑だという意味では特別だが、鉱物と同じ法則に従うという意味では特別ではない
生命が物理法則と衝突すると主張している人はいない。私の理解では、この記事の要点は、分子が衝突して結合し、十分に複雑になった結果、自己維持・自己複製システムが偶然に生じうるし、この過程は宇宙的な時間スケールではどこでも似た時期に起こるほど決定論的でありうる、ということだ
私たちが経験する意識を創発的性質と見る科学者の多くは汎心論の方に傾き、物質と意識を現実を始める共同の原初的要素だと見る。しかし汎心論には多くの問題がある。まず二元論なので、始点に二つの別々の魔法を要求する。物理学は物質だけを扱うため、汎心論は科学理論というより興味深い哲学として扱われる。その後の問題も既存の物質主義的枠組みの名残であり、物質の原意識がどのように砂糖の味や愛を生み出すのか、その意識的性質はどこにあるのか、どう識別するのか、といったものだ
オッカムの剃刀の観点では、人気は劣るが、観念論、つまり意識が原初的で、その次に物質をブートするという立場の方がより簡潔だと思う。最初は直感に反するが、Don Hoffman や Bernardo Kastrup のような議論を科学的・分析哲学的な観点から聞いてみると、実際に筋が通る唯一の枠組みに見え、物理学と哲学のさまざまな問題も解決する。たとえば、局所的実在論が偽なら、意識が経験していないとき物質はどこにあるのか、私たちが唯一の本当の現実にいる確率が 1/N なら、なぜ私たちがそこにいると仮定するのか、といった問題である
さらに、仏教、Advaita、道教、スーフィズム、キリスト教神秘主義のように、そのような悟りに生きたと記録されている伝統の非二元的直観とも和解できるというおまけがある。ただし深い概念的パラダイム転換が必要で、最初に考えるよりはるかに深い。だから即座に反応するのではなく、先に挙げた人たちの文章や討論を読んだり聞いたりすることを勧めたい
水素を少し集めても何も起きないが、十分に集めれば星になる。意識も同じパターンに従う可能性があり、それでもオッカムの剃刀と両立しうる
そのような化学的複雑性は、利用可能な自由エネルギーがあることも弱く含意しており、これは自己複製の必要条件でもある