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第三点就是，这或许会是一个对生命合适的定义。在未来30～50年，我们要么会创造出新的生命形态，要么会发现新的生命，在火星上、在泰坦星上，或其他地方。我希望，我们能够发现完全不同于地球生命的生命，因为这将开启两个问题：第一，到那时一门普遍的生物学将会是什么样的，这一生物学会免于地球生物学的约束吗？第二，是否存在掌管整个宇宙的生物圈的法则？我倾向于认为存在这样的法则。当时，我们不知道其存在。我们甚至不知道主导地球生物圈的法则是什么。但是，我提出了三四个可能的法则，不过还没有定论。
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所有这些都指向了一种对组织理论的需求，我们可以通过评论工作，去思考这种理论。如果你问物理学家：“什么是做功？”他会说：“做功是通过一定距离的力的作用。”比如说，当你打曲棍球时，你越加速击打冰球，你作用到它上面的力的增量就越小。这一过程的积分除以冰球运动的距离，就是你所做的功。但这个结果就只是一个数字而已。
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但是，在任一具体的做功案例中，都有对这一过程进行数值计算的流程。这让功的一些特征遗失在其数字表征里了。彼得·阿特金斯（Peter Atkins）写的一本关于热力学第二定律的书中，他对做功的定义和我的很契合。他说，做功本身就是一件事情：能量有约束地释放。想想古老的蒸汽机里的汽缸和活塞：蒸汽往下推动活塞，把汽缸顶部的蒸汽随机转化成活塞的直线运动。在这一过程中，很多的自由度被转化成少量的自由度。
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很明显，约束就是汽缸和活塞，实际上活塞就在汽缸里面，而且在活塞与汽缸之间还有一些润滑油，这样蒸汽就不会飘出去，活塞上还附着有一些活动杆。但是，这些约束从何而来？实际上在每一个例子中，都需要做功过程去创造约束：有些人要去制造汽缸，有些人要去制造活塞，还有些人把它们组装起来。
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所以是做功制造了约束，也是约束进行了做功，这就是一个有趣的循环。但这个想法并没有出现在我们对做功的定义中，但在很多例子里，当然也在有机体里，这个想法在物理学上都是正确的。这就意味着，我们缺乏理论，这也指明了组织进程的重要性。
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一个细胞的生命周期非常简单。它会在能量的释放上通过做功去建构约束条件，也还有其他类型的工作。它会构建结构。细胞并不仅只是携带信息，它们还会创造事物，直到一些特别的事情发生：一个细胞完成了一个封闭的工作任务流，创造出自己的复制品。
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尽管哲学家康德当时并不知道细胞，但是他在200多年前曾这样说过：“一个有组织的存在能够自我组织进行繁殖整个自身，创造出更多的自身。”尽管细胞也能这样做，但这一事实在我们的物理学中并没有一席之地。它不存在于我们对物质的定义中，不存在于我们对能量的定义中，不存在于我们对信息的定义中，也不存在我们对熵的定义中。它是某种异类。它与组织、组织的繁殖、工作、约束的构建有关。所有这些都要吸纳入某种新的组织理论中。
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通过考虑“麦克斯韦精灵”（Maxwell’s demon），我可以进一步推进上面的思考。每个人都知道麦克斯韦精灵：他设想，把一个有分隔的盒子里的快分子和慢分子分开，把快分子放在盒子的一格，通过瓣阀把慢分子放在另一格。假设有一个精灵会构建出温度梯度，并通过一个平衡装置把功从中提取出来。已经有大量的科学研究表明，在平衡状态下，这个假设永远都不会成立。所以，让我们径直走向非平衡装置，去提出新的问题吧。
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想象一个有分隔和瓣阀的盒子。在盒子的左边有n个分子，右边有n个分子，但是左边的分子比右边的分子移动得更快。所以盒子的左边更热，可以作为自由能的一个来源。如果你把一个风车放在瓣阀附近，并打开瓣阀，就会在短时间内在盒子里从左到右产生一股风，使得风车朝向瓣阀旋转。这个系统检测到一个自由能的来源，风车背面的叶片就会因为这股风而朝向风车，然后做的功就被提取出来了。物理学家会说，精灵所做的就是一种度量，去检测自由能的来源。我提出的新问题是，精灵怎么知道要进行什么样的度量？
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现在精灵做了一个很奇特的实验。精灵利用一个神奇照相机拍了一张照片，来度量盒子左右两边所有分子的位置。但是通过这一实验，精灵并不能推断出，左边的分子比右边的分子速度更快。如果你隔一秒钟拍下两张照片，或者如果你度量转化到盒壁的动能，你才可以做出推断，但只有一幅照片是不能做出推断的。所以，精灵是怎么知道要做什么实验的呢？答案就是，精灵根本就不知道要做什么实验。
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让我们回到生物圈。如果一些能检测和利用新的自由能的有机体，出现了一次随机变异，并对这个有机体有益，那么它就会被自然选择机制选中。整个生物圈就是一个庞大的互相连接的工作网络，并通过做功去建造事物，这样阳光会很充分地洒下来，红杉树被创造出来，很多生物也借居于树皮上。生物圈的复杂网络就是一个连接的工作任务、约束建构等的集合。生物圈根据自然选择而运作，它能做麦克斯韦精灵做不到的事情。生物圈是我们所知的宇宙中最复杂的事物之一，这就使得我们需要一种理论，去描述生物圈所做的事情：它是怎么组织起来的？做功是怎么延续的？约束是怎么构建的？还有新的自由能来源是怎么被发现的？当前我们还没有这样的理论，完全没有。
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现在，我致力于思考一个重要的问题。我所面对的阻碍在于，不清楚怎么去构建数学理论，所以我不得不谈谈达尔文所谓的“适应性”，然后再谈谈他所谓的“前适应性”（pre-adptation）。
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你可以观察一颗心脏问：“它的功能是什么？”达尔文会回答说：“心脏的功能是泵血。”这没错，这也是心脏被自然所选择的原因。但是，你的心脏也会发出声音，这可不是你的心脏的功能。这种回答也导致了一种简单但令人不解的结论：一个有机体的组成部分的功能决定了整体的功能，意思就是，去分析一个有机体的一个部分的功能，你需要了解整个有机体及其环境。这是比较容易的部分。但关于有机体有一种不可分割的整体论就没那么容易了。
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还有一个奇怪的部分：达尔文谈到了前适应性，他的意思是说，一个有机体的一部分所引发的结果，也许会在一些有趣的环境中有用，然后就被自然所选择了。那只会飞的松鼠格特鲁德（Gertrude）的童话故事就证明了这一点：大约在6 300万年前，有一只极丑的松鼠，它皮肤的赘肉把手腕和脚踝连在了一起。因为它实在太丑了，以至于同伴们都不愿和它玩耍或约会。有一天，它独自在一棵木兰树上吃午餐。旁边的松树上有一只名叫伯莎（Bertha）的猫头鹰，伯莎看了一眼格特鲁德，想要吃掉它，然后顺着阳光伸出爪子飞下来。格特鲁德受到了惊吓，从木兰树上飞了下来，在惊慌中窜逃了。它摆脱了那个稀里糊涂的伯莎，着陆后，它变成了松鼠家族里的女英雄。一个月后，它和一只帅气的松鼠结婚了，由于皮肤赘肉的基因通过孟德尔式的遗传传给了它的孩子，所以它们的孩子也拥有同样的赘肉。这大致就是我们现在有会飞的松鼠的原因吧。
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问题在于，我们可以说格特鲁德的赘肉拥有翅膀一样的功能吗？或者，如果一个细菌里的某些分子发生了变异从而让它获得了钙电流，因此让它可以在周围区域内检测到草履虫，从而躲避草履虫，那我们可以说这些分子变异的功能就像是一个草履虫检测器吗？当然不能！在知道了达尔文的前适应性之后，你认为我们可以事先说出所有可能的前适应有哪些吗？不，我们做不到。这就意味着，我们不知道生物圈的位形空间是什么。
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注意到这有多奇怪很重要。在统计力学中，我们从理想气体开始，其中的分子需要前后碰撞6次才能确定每个粒子的位置和动能。实质上就是从描述气体所有可能的位形和动量开始，假定给你一个六维的相空间。然后你把它分割为小小的六维的盒子，再接着开展统计力学的工作。但是，如果你一开始就假定了我们可以说清楚位形空间是什么，那我们还可以在生物圈里这样做吗？
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我将尝试作出两个解答。第一个解答是，我们不知道达尔文的前适应性会变成什么，因为这涉及一个时间之箭的问题。经济体同样如此：我们无法在事前说会出现什么样的技术创新。没有人在300年前就能想到互联网。罗马人会用弹弓设施去抛射笨重的石头，但在那时他们一定没有制造巡航导弹的想法。所以，我不认为我们可以在生物圈或经济圈里作统计力学那样的工作。
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如果抛开量子力学的话你可以说，这只是一个经典的相空间；你可以说，我们能够规定位形空间，因为它只是一个简单的六维相空间。但是我们不能说出有哪些微观变量，如翅膀、草履虫探测器、大脑、耳朵、听力、飞翔，而所有这些东西都存在于生物圈这个大环境中。
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所有这些告诉我，我对自主主体暂定的定义是成功的，因为它引出了所有那些问题。我想，我正在开启一扇新的科学之门。比如说，宇宙是怎么变得复杂的这一问题，在麦克斯韦精灵里被埋藏了；生物圈是怎么变得复杂的这一问题，则被我上面所引述的理论埋藏了。我们没有这些问题的答案，我也不确定怎么去获得答案。虽然我做了如此多的努力却只是得到这样的结果，但是思考这些有意义的问题确实让我感到非常开心。
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我开始去想象创造出一个模型，一个能够说明惯性宇宙是怎么变得复杂的模型，但同时，我也感到无能为力，我不知道如何才能事先知道，那些变量是什么。科学始于对位形空间的规定。你知道变量是什么，你也知道有哪些定律，但问题就在于，事物是怎么在这一空间中运作的？如果你无法在事前知道生物圈的变量是什么，比如微观变量，那你要怎么开始整合理论呢？我不知道这要怎么做。我理解古生物学者所做的事情，但他们是在研究历史。我们要以何为起点去谈论生物圈的未来呢？
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我想普遍性定律是有可能存在的。我想到了4条定律。其中一条是说，自主主体要活在尽可能复杂的环境中；第二条与生态系统的建构有关；第三条与佩尔·巴克（Per Bak）提出的生态系统中自组织的临界性有关；第四条考虑的是相邻可能的想法。有可能，平均而言各个生物圈都在保持扩张状态并进入相邻可能里。通过这种方式，生物圈会增加接下来发生的事情的多样性。也许，作为一个俗世趋势，各种生物圈会最大化相邻可能性的扩展率。如果它们做得太快，就可能摧毁自己内在的组织，所以它们或许拥有内在的闸门机制。这就是为什么我称之为平均的俗世趋势的原因，因为它们会尽以最快的速度去探索相邻可能。有很多科学工作都在研究这一问题，我也一直在思考。
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我考虑的另一个问题是，我称为共生进化组合的条件。为什么共生进化应该有效？为什么它不会在万物相互扭曲的时候扫荡一切？为什么不会摧毁所有有机体的生存方式？同样的问题可以应用到经济体上。人类怎么才能将日渐增加的生活方式的多样性和复杂性集合起来？为什么它能以普遍规则的方式发挥作用？关于共生进化的组合条件，一定有些相当普遍的定律。注意，没有人掌管着普遍规律的进化、生物圈的进化或经济圈的进化。各个系统都在通过某种方式让它们把共生进化组合起来。这个问题甚至没有被写进书里，但这是一个深刻的问题。它没有显而易见的理由要发挥作用。所以，我一筹莫展。
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2003年11月9日
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