量子电子学报
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从遗传密码到量子信息

文/游夏


一说起通信,几乎人人都是专家。

是呀,谁不天天打电话,谁不时时在上网,谁能离开计算机,谁又不需要大数据、物联网和人工智能等信息系统呢?这一切的核心其实都是通信,准确地说都是电子通信。

但是,即使许多通信专家过去也不曾全面深入地思考过通信的前世今生,

厚厚的《通信简史》,摆在面前要从哪里讲起?

本书以薛定谔及其《生命是什么》为榜样,从通信系统的角度出发,试图重新阐述仍然与我们的通信专业“八竿子都打不着”的若干生命现象,同时也提出若干看似“毫无根据”的猜想。

生物的生殖过程就是遗传信息从亲代传给子代的通信过程,DNA 便是信息的载体;基因突变就是遗传通信传输中出现的差错,而DNA 的双螺旋结构则是一种通信纠错编码方式;各种物种演化的结果就是过去 38 亿年以来遗传信息通信传输差错的累积结果。

追本溯源,必须从生命开始讲起,宇宙中因为有人的出现,才让所有的一切有了意义,或者说人类有了现存宇宙的话语权,从人类的视角研究自己,也研究其他生物。

语言和文字为代表的符号系统的产生,是人类进行人工通信传输的前提,而其他任何生物都无法实现人工通信。语言通信使人类从兽类中分离出来,文字通信使人类进入文明社会,电子通信将引发智能革命,甚至彻底改变人类社会的发展方向。

《通信简史》主要讲“通信是什么”,而不是“生命是什么”。只是通信甚至整个信息技术(IT)领域其实都与生物学有着千丝万缕的联系,IT 领域的许多最基本的东西都来源于生物学。

计算机就是以人脑为模型制造出来的;AI最核心的“反馈、微调、迭代”的赛博思想也是由维纳从生理学家那里搬来的;至于智能通信中的神经计算、生物计算、DNA 计算、遗传算法、进化算法、蚁群算法、人工鱼群算法、免疫算法、智能算法、神经网络等,只需从名称上就可以看出它们的生物学血统。

全书分上下两篇,上篇讲自然通信,下篇讲人工通信,从遗传通信开始,到量子通信结束,两位老师所讲的科普其实是学院派的科普,有一定的门槛,上篇从科学切入,下篇从文化切入,相对来说,下篇理解起来容易些。

篇章的形式设计上略显单调,但如果沉下来仔细看进去,就会对书中概念清晰地讲解所吸引。

即便同处一个城市,一封信往返起来,也需要1~2天,蕴含在等待中的期望和想象,也会与日俱增,诗歌在上世纪90年代流行也就说得通了,而后来的衰落也可能是信息交换过于迅捷扼杀了人的想象,没有了蓄势也自然就没有了之后的爆发,等待的审美体验被削弱了。

参考:《通信简史》杨义先 钮心忻著