前文《生物學新增複製因子：基因之外，「謎米」或人性都不如信息》中，我們談到進化生物學遇到一堵大牆，現有理論對哺乳動物行為解釋力不足，更遑論人類社會行為了。因此，大膽地提了一個新的進化複製因子——信息。
本文，我們再深入一步：了解信息的定義，以及，與生命的關係。
「信息」不同於「文化」或者「知識」，後兩個詞的抽象程度太高，意指太寬泛，還是被人類壟斷了的詞彙，一提起來就會聯想到文學藝術音樂舞蹈和圖書館。
相比之下，「信息」這個詞是科學術語，有千錘百鍊的嚴謹定義。可是，生活在資訊時代的我們，也許並沒有幾個人能回答上來。
「信息」得到嚴謹的定義，是上世紀中葉發生的大事。
這件事有多大？如同幾百年前牛頓力學誕生時的情境，當時「運動」（Motion）這個詞被亞里斯多德賦予了太多的意義，一切事物（包括生命）的移動、變化、增減、生滅皆是運動。
而牛頓則從中把「物理運動」甄別出來，完成對力、質量、速度、加速度、位移等概念的定義後，寫下了這本《自然哲學的數學原理》。
如果可以穿越時空回到過去，那我會在兩個時空中猶豫不決，一個是牛頓時代（17世紀末）的英國，另一個就是上世紀中葉的美國。他們的共同特點都是科學發現正在孕育一場哲學革命。
定義「信息」的人
上世紀中葉以美國為中心，活躍著一大批傑出的、開創性的科學家，主要在電子通信、電子計算、自動控制等領域，包括資訊理論之父香農，以及維納、圖靈、馮·諾依曼等等。提起他們，人們往往把他們簡單視做通信、自動化、計算機領域的工程師或者發明家，但是事實上，他們已經有意地深入到有關宇宙、生命和意識本質的哲學問題，並為之無比興奮。
克勞德·香農（Claude E. Shannon，1916-2001）
1948年，32歲的他發表《通信的數學理論》創立了資訊理論，資訊理論被認為是從一發表就已經完善的科學，從對信息的量化入手創建了一整套定理和數學描述，對通信、密碼、信息處理、存儲壓縮、算法編程等等都具有根本性的指導意義。然而，香農最重要的思考卻是——信息的本質到底是什麼？他給出了一個玄奧的定義，我們馬上就會看到。
諾伯特·維納（Norbert Wiener，1894-1964）
與資訊理論同年發表了《控制論》，維納嚴重同意並不無嫉妒於香農對信息本質的思考和定義。維納的控制論經常被認為是機器、火箭、飛彈等一切自動化系統的根本理論。然而，鮮有人知道《控制論》的副標題是「關於在動物和機器中控制和通信的科學」，維納的關注點最終都落到人類，從機器的自動化、生物的生長發育、人與動物的「有意識的」動作，乃至工作、戀愛、學習、遊戲、政治、經濟、文化、戰爭，都在控制論的作用半徑裡。
阿蘭·圖靈（Alan M. Turing，1912-1954）
被譽為計算機和人工智慧之父。圖靈是人類最傳奇的科學家之一，除了有傳奇的悲劇人生和傳奇的二戰貢獻以外，科學思想貢獻無與倫比——他證明了數學邏輯運算和自動機器動作完全等同，並聯繫到人類意識、宇宙運轉乃至生命發生等。他與香農在貝爾實驗室有一面之緣，為了保密，他們並不了解彼此的工作，他們聊的話題是——機器能思考嗎？機器的思考和人的思考的區別是什麼？機器不能思考（計算）哪些問題？機器能理解藝術嗎？
馮·諾依曼（John von Neumann，1903-1957）
科學全才。因為提出了通用（圖靈完備）計算機的結構而被稱為另一位計算機之父，他也是博弈論之父，在計算機、自動化、數學、核武器等領域都有傑出貢獻。他跟香農一起完成了有關信息的本質定義。他去世前的講座主要關於「自複製自動機」，其實就是關於某種「人工生命」的構想。
在這個群星璀璨的時代，香農用三句話給出了信息的定義：
——信息就是信息，它既不是物質也不是能量。
——信息是用來消除隨機不確定性的東西。或者，信息是確定性的增加。
——再或者，信息是熵。
香農在第二句話中，把信息和不確定性（概率）聯繫起來，由於數學上計算概率的方法是現成的，這使得信息產生、編碼、處理、傳遞、解碼等過程當中都可以通過計算，給出理論方向和極限。資訊理論在工程領域變得非常實用。
這個定義的玄奧之處在第一句和第三句。
信息吵翻了哲學界
第一句定義：「信息就是信息，它既不是物質也不是能量」。那麼，它在哲學上怎麼歸類？
自從笛卡爾精神（意識）和物質二元論以來，所有的哲學流派都沒有涉及到信息這個「怪物」。
信息可以來源於物質——例如一段可以自然複製的基因編碼、一個攝像頭自動記錄下來的圖畫；也可以來源於精神（意識）活動，例如創造出神的形象、一段旋律、一個故事。
信息的存在需要藉助物質但並不依賴於任何特定物質。好比一段旋律可以同時存在於五線譜、簡譜、黑膠唱片、磁帶、CD、存儲晶片，或者大腦裡面。
如果僅僅這些特徵，還不足以驚動哲學界。但是緊接著計算機器、人工智慧、生命科學、認知神經科學等的重大進步，哲學家就坐不住了。
如果簡單一句「歸根到底都是物質的」儘管很真理、很討巧，但是也幾乎相當於「這話題咱不聊」，等同於哲學放棄了對科學和社會的指導作用。
牛頓用數學整理自然哲學後幾十年，社會哲學登場的是大衛·休謨、亞當·斯密等奠基人物。
幾乎同樣，這群科學家創立信息科學幾十年後，在西方「信息哲學」已經應運而生，主要作用點是「計算與哲學」和「信息與社會」。目前衝在前面的是年輕的義大利思想家盧西亞諾·弗洛裡迪（1964-），他是否能夠完成哲學「信息轉向」的重大任務，還需拭目以待。
哲學的「信息轉向」意味著生物學、心理學、社會科學、人類學都將發生巨大變化，計算和信息對人和社會的作用機制和影響方式，也正是我們系列文章的主線，暫且按下不表。
回到把信息作為一種新的進化複製因子的當前話題，只要了解到：在現代哲學裡，信息經常被視作是獨立於物質和意識的第三種存在就行了。
再看香農信息定義的第三句話：「信息是熵」。
物理學的熵
熵是熱力學第二定律中的物理量，在物理學當中已經是極其費解的概念，它也是看不見摸不著的，「既不是物質也不是能量」。按照它的定義者魯道夫·克勞修斯（1822-1888）的原始定義，熵是能量不可用（不能用於做功）的程度。
能量並不都是可用的，如果你把一塊滾熱的石頭扔進水裡，水會局部沸騰產生蒸汽，我們可以用來做功；但是如果我們錯過了用它來做功，隨著時間流逝，石頭和水的溫度就會逐漸地趨於平衡。能量走掉了嗎？並沒有，全部都還在石頭和水裡面，但是卻不能再用於做功了。只要沒有外界的能量輸入，水不會自己再冷回去，石頭也不可能自己再熱起來。
熱力學第二定律認為孤立系統的熵是恆增的，熵只會越來越大，能量越來越不可用，因此也被認為是最悲觀的定律，宇宙終將歸於熱寂，這種熱寂並不是冰冷，所有的能量都還在，只是死水一潭，完全平衡沒有起伏、全然寂靜。
傑出的物理學家麥克斯韋對熵的本質做了進一步思考，「能量不可用的程度」取決於使用者（人類）的知識和工具，「可用不可用」是跟「會用不會用」相關的。「會用不會用」則是與使用者相關的，不是客觀的。
因此麥克斯韋認為不如把熵的本質定義為體系的混亂無序程度，可是這又會產生新的難題，所謂「混亂」或者「無序」如何度量？它們聽起來也並不像是體系本身的客觀屬性，而跟觀察者的心智作用相關。
這難不倒麥克斯韋，由於熱是微觀粒子運動的結果，他進一步從分子運動的角度來解釋混亂和無序的含義。假設一個密閉絕熱的容器，用隔板分為左右兩半，左邊是熱氣體右邊是冷氣體。熱氣體之所以熱是因為它的分子運動速度比冷氣體快。如果抽掉隔板，這些分子跑來跑去互相碰撞傳遞速度，最終溫度就會變得均勻。
可是，這有沒有可能逆轉呢？麥克斯韋說：在理論上是存在這種「可能性」的，所以熱力學第二定律只是統計意義上成立，是基於概率的。
麥克斯韋打了個著名的比方：熱力學第二定律等同於真理的程度，等價於把一杯水倒入大海後不可能再取回同樣一杯水。圖靈也曾開過一個玩笑定義了一個數值N，它等於：把一根粉筆從教室這頭扔到那頭，並在黑板上寫下一句莎士比亞詩句的概率。
至此，熱力學熵的計算就變成了一個不確定性（概率）問題，統計物理學家得到了熱力學熵的度量公式：
我們再來看看香農的信息熵公式：
除了缺少玻爾茲曼常數和對數底有變化，信息熵與熱力學熵的計算是如此地相似。
這是告訴我們物理世界與信息的關係嗎？
讀到這裡，你可能會認為這是「一驚一乍」的牽強附會，畢竟信息熵與物理熵的來源不同，當年香農聽取了馮·諾依曼的建議在信息理論中使用熵這個詞，也是「借用」，並沒有在信息熵和物理熵之間建立起等價關係。
熵與生命的關係
我們再回到物理熵的歷程。
就算熱力學第二定律只在統計意義上成立，它的熱寂推論也是讓人「痛恨」和質疑的，因為它似乎沒有為生命留下位置，畢竟我們親眼看到的自然和生命充滿了進步活力樂觀，而不都是熱力學預言的衰退死寂。
可能就是因為這個原因，麥克斯韋大開腦洞，設想出一個可以打破概率魔咒的「麥克斯韋妖」，把「妖」放到剛才那個容器裡，隔板上開個小門讓「妖」把門，跑得快的分子放去一邊，跑得慢的分子放去另一邊，這樣就能一邊越來越熱，而另一邊越來越冷。
「麥克斯韋妖」自誕生起就一直是一個熱門話題，反對的人往往會提到「妖」在判斷分子運動速度以及開關門的過程都有賴於外部的能量輸入，所以即使有這麼個「分子檢票員」，由於「妖」也需要與外部產生交換，也並不能證明打破了熱力學第二定律。
而試著把熵與生命的關係闡述清楚，則是理論物理學家埃爾溫·薛丁格。1943年，薛丁格出版了上世紀最重要的科普著作《生命是什麼》，在這本書中，薛丁格利用現代物理學和化學的一切知識，像犯罪心理學家進行「罪犯側寫」一般竭盡全力地描繪出遺傳物質的模樣，啟發了沃森和克裡克發現DNA分子結構解開生命的秘密。
除此之外，薛丁格還闡述了生命的「有序和活力」與悲觀的熱力學第二定律的關係，他提出——生命以「負熵」為生：
「那麼，生命有機體是如何避免衰退到平衡的呢？毫無疑問，顯然是靠吃、喝、呼吸以及（植物的）同化......有一個專門的術語叫「新陳代謝」......那麼，交換什麼呢？最初大部分人都認為是物質的交換，其實這種看法是錯誤的......後來有人認為能量是我們賴以生存的基礎......然而，一個成年有機體所含的物質和所含的能量都是固定不變的。既然體外一個卡路裡與體內一個卡路裡的價值是相等的，那麼這樣的單純交換是為了什麼呢，能有什麼樣的益處呢？可見『能量說』也是一個荒唐的結論......到底我們的食物裡包含什麼樣的物質可以使我們免於死亡呢？這個問題很容易回答......一個生命有機體無時無刻不在生產著熵或者是在增加正熵，同時它們不斷趨近熵的最大值，在這一緩慢過程之後就是生命有機體的危險狀態，即死亡。那麼如何才能擺脫死亡，一直保持生命的存在狀態？從環境裡孜孜不倦地汲取負熵恐怕是唯一的辦法了。」
至此，我們串起了熵、生命、智能機器和信息，引發我們大開腦洞：
生命就是一場與熵的戰爭，能夠自我複製的基因做到了，基因就是一種化學分子負熵機；「智能負熵機」也能戰勝熵，它工作時不斷地接受處理外部信息以降低不確定性，它是信息負熵機；如果生命進化到產生了一定的「智能」，那麼這些生命是不是就有了兩種戰勝熵的手段——基因和信息。
這樣一來，很多生命都不再是基因的殖民地，「個體意志」與「後天習得」都可以藉由信息代代相傳。
持續爭鬥兩個世紀了，達爾文主義是否可能跟拉馬克主義握手言和呢？
至少，把信息引入生物學和人類學，還是一件值得嘗試的事情。