Computational Life: How Well-formed, Self-replicating Programs Emerge from Simple Interaction

起源生命和人工生命领域都在探讨生命是什么以及它如何从一组“前生命”动态中出现。在大多数生命出现的基质中，一个共同特征是自我复制出现时动态发生了显著的转变。虽然有一些关于自我复制体在自然界中如何产生的假说，但我们对自我复制体产生的一般动态、计算原理和必要条件知之甚少。特别是在涉及逻辑、数学或编程规则的“计算基质”中，我们对此知之甚少。在本文中，我们通过研究基于各种简单编程语言和机器指令集的几个计算基质，迈出了理解自我复制体如何产生的一步。我们表明，当随机的、非自我复制的程序被放置在缺乏任何明确适应度景观的环境中时，自我复制体往往会出现。我们展示了这是由于随机相互作用和自我修改所导致的，并且可以在有或没有背景随机突变的情况下发生。我们还展示了在自我复制体出现后，越来越复杂的动态继续出现。最后，我们展示了一个极简主义编程语言的反例，其中自我复制体是可能的，但迄今为止尚未观察到它们的出现。

研究自复制程序在计算机语言和指令集上的出现及其动态特征

在缺乏显式适应度景观的环境中，通过随机交互和自我修改，随机的非自复制程序可以演化为自复制程序，进而产生越来越复杂的动态特征

实验使用了多种简单的编程语言和机器指令集，证明了自复制程序的产生并非是特定语言或指令集所特有的现象；实验结果对生命起源和人工生命等领域的研究有启示意义

近期相关研究包括：'The Origins of Life: From Self-Replicating Molecules to Protocells'、'Artificial Life: A Report from the Frontier Where Computers Meet Biology'等