[回忆，资料，打听] “自然运算”的基础来源（铺路石）之一：帕格斯，1988，Heinz Rudolf Pagels

图1  帕格斯 Heinz Rudolf Pagels, 1939-02-19 ~ 1988-07-23, 49

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 https://fixquotes.com/authors/heinz-r-pagels.htm

一、帕格斯，1988，Heinz Rudolf Pagels: The Dreams of Reason: The Computer and the Rise of the Sciences of Complexity

   《[美] A.格林伍德 等编著, 金国藩 等译校. 科学前沿, 第一卷》第180页：

   帕格斯称之为“物理过程的计算观点的兴起”，这提醒我们，世界上充满了各种动态系统，但实质上它们就是计算机本身：“大脑、天气、太阳系以至量子粒子都是计算机。当然，它们看起来并不像计算机，但它们所计算的都是自然规律的结果”(Pagels，1988，p.45)。普雷斯谈论了传统算法抓基本规律的能力；而帕格斯则表达了这样一个信念：自然规是实时控制系统发展的算法，就像为计算机所编的实际程序那样。例如，行星绕着太阳运行，就在做着牛顿定律的模拟计算(p.45)。

二、重要性简评

   “世界上充满了各种动态系统，但实质上它们就是计算机本身”，是引起“自然运算”的铺路石之一。

   可惜，不知道这个观点的优先权属于谁？

   仅从“Pagels，1988”列出的观点看，他比“模拟计算机”并没有太多的实质性进步。

三、“自然运算” vs “Pagels，1988.  帕格斯，1988”

3.1  “自然运算”强调了“自然界自身” 

   实现“自然运算”的客观载体，是“各种客观存在的可以相互作用的物质形态。”实际上是指“自然界自身”。

   例如：机械的、物理的、化学的、生命的、社会的，等所有“客观存在”的可以相互作用的物质形态。

3.2  “自然运算”强调了通用的可编程

   这似乎是以前他人没有明确提出的观点，特别是物理学背景的科学家们的思考。

   通用的可编程，强调的是我们人类有目的的，对客观存在的一种一般性的“控制”作用。

   换言之，自然运算不仅仅是一种大自然的客观过程，更是一种“在人类控制下的，有特定目的”的客观过程。

3.3  化学、斯佩里、人列计算机

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=509549&Type=bkzyb&SubID=222469

   化学，研究物质的结构、组成、性质、变化，以及与物质变化过程相伴随的能量转变和信息传递的科学。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=509549&Type=bkzyb&SubID=222469

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=190347&Type=bkzyb&SubID=123929

   光点击化学不需要金属离子等催化剂，可以精确地控制反应发生的时间和位置，是理想的面向生物活体内的化学工具之一。

   光点击化学还可以通过调节四氮唑的取代基改变引发反应的光的波长和点击反应的速率。光点击化学的产物吡唑啉类化合物为荧光物质，可用荧光光谱直接监测反应的进展。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=190347&Type=bkzyb&SubID=123929

   斯佩里（Roger Wolcott Sperry, 1913-08-20 ~ 1994-04-17）以精确的实验证实，

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349942.html

   左半脑主要负责逻辑理解、记忆、时间、语言、判断、排列、分类、逻辑、分析、书写、推理、抑制、五感(视、听、嗅、触、味觉)等，思维方式具有连续性、延续性和分析性。因此左脑可以称作“意识脑”、“学术脑”、“语言脑”。

   右半脑主要负责空间形象记忆、直觉、情感、身体协调、视知觉、美术、音乐节奏、想像、灵感、顿悟等，思维方式具有无序性、跳跃性、直觉性等。

   人列计算机是刘慈欣科幻小说《三体》中的虚构计算系统，由三千万名士兵通过举黑、白旗或灯来模拟二进制信号执行运算。

参考资料：

[1] [美] A.格林伍德 等编著, 金国藩 等译校. 科学前沿, 第一卷 [M]. 京伟印刷厂, 1993-10

[2] A.Greenwood with M.Bartusiak,B.Burke,and E.Fdelson for the National Academy of Science. SCIENCE AT THE FRONTIER Volume I[M]. Original English Language edition published in 1992 by the National Academy Press, Washington,DC USA

[3] Heinz Rudolf Pagels. The Dreams of Reason: The Computer and the Rise of the Sciences of Complexity [M]. Simon & Schuster, 1988

[4] FixQuotes, Heinz R. Pagels Biography

https://fixquotes.com/authors/heinz-r-pagels.htm

[5] 2025-06-10，化学/chemistry/唐有祺、宋心琦撰，段连运修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=509549&Type=bkzyb&SubID=222469

[6] Roger Sperry. Some effects of disconnecting the cerebral hemispheres [J]. Science, 1982, 217(4566): 1223-1226. 

DOI:  10.1126/science.7112125

https://www.science.org/doi/10.1126/science.7112125

[7] Roger Sperry 著, 张尧官、方能御译. 分离大脑半球的一些结果（1981年12月8日）诺贝尔奖讲演[J]. 世界科学, 1982, (9): 1-4,64.

https://wwwv3.cqvip.com/doc/journal/998366574

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SJKE198209000.htm

[8] 人列计算机，《三体》中由士兵模拟二进制运算的虚构计算机，百度百科

https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E5%88%97%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA?fromModule=lemma_search-box  

[9] 2024-12-03，模拟计算机/analog computer/陈文光，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=207401&Type=bkzyb&SubID=81428

   模拟计算机是计算机的一种实现形式，利用机械、液压、电子等连续变化的物理量来表示数据，通过模拟的方式完成计算，解决问题。

[10] 2022-01-20，量子计算/quantum computation/李颖，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=215799&Type=bkzyb&SubID=146686

   量子计算机可以由大量的希尔伯特空间维数为2的量子系统构建，这里的二态子系统构成了量子计算信息处理的基本单元，称为量子比特。经典计算机中的信息处理的基本单位比特仅有0和1两种状态，而量子比特则可以处于任意0和1的量子叠加态。与经典计算机类似，可以构建量子逻辑门（特定的量子幺正演化）来操作量子计算机中的量子态。

[11] 2022-12-23，分子计算机/molecular computer/宋心琦，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=505166&Type=bkzyb&SubID=122821

   研究具有计算机功能的生物分子体系是该领域工作的另一方面，后者又称为生物计算机。

[12] 2023-08-22，生物计算/biological computation/仇玮祎，陈惠鹏，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=140358&Type=bkzyb&SubID=109774

   由自然生物群执行的计算。

   圣塔菲学派认为，生物计算的研究特别地询问“如果”“如何”以及“为什么”生命系统可以被视为在本质上是计算的。以此区别于借自诸如脑、昆虫集落和免疫系统的生物系统的想法，以便开发用于特定计算机科学应用的新算法的生物学启发式计算领域。圣塔菲学派认为，信息和计算的抽象概念可能是以更统一的方式理解生物学的关键。

[13] 2024-12-05，自然计算/natural computing/唐珂，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=217117&Type=bkzyb&SubID=81565

   自然计算是研究存在于自然界的各种计算模式，并在此基础上构建新计算模型、新方法的一个领域，人工神经网络、演化计算、群体智能、人工免疫系统、分形几何、人工生命、DNA计算、量子计算等均属于自然计算的范畴。

   作为一个横跨自然科学和计算科学的交叉领域，自然计算既关注受自然启发的计算模型和技术，也蕴含反方向的将自然看作信息处理过程、试图理解自然世界的相关研究。目前，自然计算主要涵盖以下三个分支的研究内容：（1）自然启发的计算模型；（2）使用计算机模拟自然现象；（3）使用自然材料（如分子）来实现计算。

   自然界为设计新的计算模式提供了很多思路。反过来，自然界本身也可以看作是一个信息处理的计算过程。基于这一思路，重新审视自然界中发生的各种现象，也必将加深人类对于自然界或者宇宙的理解。使用计算机模拟自然现象的两个主要的研究方向是系统生物学和合成生物学。

[14] 2023-05-24，光点击化学/photoclick chemistry/王江云，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=190347&Type=bkzyb&SubID=123929

   光引发的点击化学反应。不仅具有点击化学反应特异、条件温和、产率高等特点，还具有快速、简单、经济等光化学的特点。

   光点击化学不需要金属离子等催化剂，可以精确地控制反应发生的时间和位置，是理想的面向生物活体内的化学工具之一。

   光点击化学还可以通过调节四氮唑的取代基改变引发反应的光的波长和点击反应的速率。光点击化学的产物吡唑啉类化合物为荧光物质，可用荧光光谱直接监测反应的进展。

[15] 杨正瓴. 人脑有多复杂？[J]. 百科知识, 1997, 7(总第216期): 39-40.

[16] 杨正瓴，林孔元. 人类智能模拟的“第2类数学（智能数学）”方法的哲学研究 [J]. 哲学研究, 1999, (4): 44-50.

http://www.cqvip.com/QK/80454X/199904/1002190349.html

https://mall.cnki.net/magazine/Article/ZXYJ199904005.htm

[17] 杨正瓴. 第二类计算机构想 [J]. 中国电子科学研究院学报, 2011, 6(4): 368-374.

doi：10.3969/j.issn.1673-5692.2011.04.009

http://www.cqvip.com/QK/87495A/201104/39096952.html

https://mall.cnki.net/magazine/Article/KJPL201104010.htm

https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/dzkxjspl201104009

[18] 杨正瓴. 逻辑能力与数理科学创新小议[J]. 科技导报, 2014, 32(1): 88-88.

http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract11234.shtml

[19] 钱学森. 关于思维科学[M]. 上海: 上海人民出版社, 1986. 

相关链接：

[1] 2025-06-19 22:48，[资料，科普，汇集] 杨振宁（Chen Ning Yang）老师谈“渗透式”学习

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1490497.html

[2] 2025-06-22 22:12，[资料，科普，感慨] 大脑竟是自带滤镜一键PS的修图狂魔？“所见”依赖于“所知”？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1490834.html

[3] 2022-06-06 14:17，1999《哲学研究》一文观点的“一句话”概括

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1341799.html

[4] 2021-11-09，[杂录] 对1999年《人类智能模拟的“第2类数学……》一文的一些扼要说明

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1311664.html

[5] 2025-06-18 22:20，[打听，笔记，优先权] “光点击化学 photoclick chemistry”是一种“可编程”的计算（信息处理）？ （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1490360.html

[6] 2025-06-16 22:37，[打听] “材料科学与工程”的权威综述，类似《中国大百科全书》词条 （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1490059.html

[7] 2025-06-15 21:07，[感慨，资料，科普] 化学真伟大：化学居于物质科学的中心地位 （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1489905.html

[8] 2025-06-11 22:55，[打听，笔记] 基因组，以及基因组中“非编码 noncoding DNA序列”的含义 （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1489445.html

[9] 2025-06-10 22:46，[打听，笔记，优先权] 什么是“生物正交化学 bioorthogonal chemistry”？ （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1489303.html

[10] 2025-05-27 22:10，[打听，笔记] 什么是“Click Chemistry 点击化学，咔哒化学”？ （关联：“自然运算”）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1487470.html

[11] 2024-06-26 22:49，[自然运算] 感谢《科学智慧火花》给贴出：用光做“算术加法”和“逻辑与”运算、用“压电效应”做数学运算 2 文

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1439870.html

[12] 2024-01-05 22:52，[笔记，请教，原创] “自然运算”信息设备的一般理论模式

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1416810.html

[13] 2023-12-27 22:43，[笔记，请教，原创] “自然运算”有什么创新？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415592.html

[14] 2023-12-26 22:56，[优先权？] “自然运算”原理示意图（草图，2023-12-20 绘制）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415467.html

[15] 2022-08-04 14:42，[科普小资料，复习] 人脑的左右脑功能；思维的分类；多元智力理论

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349942.html  

[16] 2023-02-25 17:41，[专业微信群贴出] 2023-01-28（正月初七）晚上22点06 “编程”本质的优先权（？）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1377906.html

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