圖靈原理

圖靈原理的內容是：存在一台抽象的通用計算機，其全部本領包括任何物理上可能的對象所能完成的任何計算。 正是這種自相似性，使得通用計算機的實現成為可能。 基因能夠施加相當準確的互動控制，使生物體對所有可能的環境做出反應。

圖靈原理
與傳統計算機相同，量子計算機也遵循圖靈原理。圖靈原理的內容是：存在一台抽象的通用計算機，其全部本領包括任何物理上可能的對象所能完成的任何計算。
圖靈原理可以看作對宇宙中廣泛存在的自相似性的描述。所謂自相似性是指“物理實在的某些部分相似於其它部分。這種相似可以是具體的，如天象儀相似於夜空。更重要的是，它還可以是抽象的，如印在書里的量子理論的一條陳述正確的解釋了多重宇宙結構的某個方面”。正是這種自相似性，使得通用計算機的實現成為可能。
最有名的通用性物理現象是虛擬現實。虛擬現實可以繪製什麼樣的環境呢？這取決於通用計算機的本領。根據哥德爾不完備性定理，絕大多數邏輯上可能的環境都是不可計算的。為了紀念康托爾、哥德爾和圖靈，作者稱這些環境為“康哥圖環境”。那么，可不可以定義一種通用虛擬現實生成器，可以描繪所有物理上可能的環境呢？數學家約翰·卡斯蒂認為，在物理環境中，測量必須在有限集中取值，對於有限數字系統，不存在哥德爾式的不可判定性。所以，這樣的機器是存在的（參見《虛實世界》，〔美〕約翰·L·卡斯蒂著，上海科技教育出版社1998年12月版，第221頁）。
不過，有些計算太複雜，如果用傳統計算機實現，所需的時間和存儲量是理論上也無法得到的，只有量子計算機才能完成。因此，作者證明了量子物理下存在加強形式的圖靈原理：通用量子計算機能夠完成任何其他量子計算機所能完成的任何計算，而且能夠描繪虛擬現實中任何有限的物理上的環境，所需計算資源也不會隨對象的規模和細節呈指數增加。
生命的意義
生命是什麼？古代人認為，生命蘊含著一種特殊的力量或因素。不過自達爾文以降，現代生物學越來越傾向於認為：所謂生命，不過是一種“化學過程”。只是因為我們人類本身具有生命現象，才會對它感興趣。按照史蒂芬·霍金的理論，不要說其他生物，連人類都僅僅是天體物理上可忽略的“化學渣滓”。
理察·道金斯認為，基因是自然選擇的單元，而進化的動力是基因本質上具有的自我複製的傾向。所謂生命，不過是基因複製的載體。還有一種類似的學說，認為文化的傳播也基於一種特殊的複製子——“謎米”，所有書籍，音樂，包括我們的思想，都是“謎米”傳播的載體（參見《謎米機器》，〔英〕蘇珊·布萊克摩爾著，吉林人民出版社2001年4月版）。
基因可以看作電腦程式，用一種叫基因碼的語言表達成A﹑C﹑G﹑T符號序列。在分子層面，基因只是為細胞計算機編寫程式使之產生一定的化學物質，但是這些低層面程式疊加起來，經過層層複雜控制和反饋，變成了高深的高層面指令，這些指令包含著指導基因複製過程，或生物體的行為的“知識”。相對於基因，生命只是一個凸現現象。但這並不意味還原主義者的如下觀點是正確的：生物體和其他沒有生命的物質一樣，都只是基因直接或間接的複製環境組成部分。
基因能夠施加相當準確的互動控制，使生物體對所有可能的環境做出反應。一方面，基因通過生物體與外界發生聯繫，另一方面，生物體也是基因所攜帶的知識的物理化身。從計算理論的角度看，生命過程和虛擬現實描繪是同樣類型的過程，生命可以看成圖靈原理在自然界中的一種實現手段。