PNAS速递：演化系统中功能和选择的作用

关键词：演化系统，自然演化，概念等价性，时间不对称性，功能信息增加定律

论文题目：On the roles of function and selection in evolving systems

斑图地址：https://pattern.swarma.org/paper/504cc6cc-6e17-11ee-b475-0242ac17000d

论文地址：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2310223120#sec-1

物理定律——如运动定律、万有引力定律、电磁学和热力学定律，规范了时空中各种宏观自然系统的一般行为。这篇文章提出，我们需要另外一条迄今未被明确表述的定律来描述复杂、不断演化的宇宙的宏观现象。物理学经典定律的一个重要特征，是刻画了广泛、多样化的自然现象所共有的特定特点的概念等价性。识别不同现象之间的潜在等价性——例如落下的苹果和绕轨道运行的月球，或者热物体和压缩弹簧——对于通过阐明自然规律来推进对世界的科学理解至关重要。

自然界中普遍存在着各种系统的演化，包括恒星、矿物、大气和生命。这些演化系统似乎在概念上等价，因为它们显示出三个显著属性：1）它们由许多组件组成，有可能组合形成大量不同的构型；2）存在生成许多不同构型的过程；3）优先根据功能选择构型。

这篇文章确定了选择的通用概念——静态持久性、动态持久性和新颖性生成，这些概念支撑着功能，并通过环境和系统之间的信息交换驱动系统演化。因此，作者们提出“功能信息增加定律”（law of increasing functional information）：如果系统的许多不同构型面对一个或多个功能的选择，那么系统的功能信息将增加（即系统将演化）。

编译｜梁金

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