什么是个人？生物学在信息论中寻找线索
5亿多年前，在埃迪卡拉时期，一个超现实的生活世界淹没了海底。它怪异的、柔软的身体动物有着令人难以想象的身体形态：棉被的水滴和肋盘，分段的管子和向上翻转的铃铛，锥形的纺锤和细长的圆锥体。它们可能是地球上第一批大型多细胞生物，但它们很快就灭绝了，没有留下任何现代后代；古老砂岩和石英岩中的遗迹化石就是这些完全奇怪和奇幻的生物的遗迹。
由于这种怪异，古生物学家仍然在争论关于它们的最基本的问题：它们是如何发展的，它们是如何进食和繁殖的，甚至是一个化石个体从哪里离开，另一个化石从哪里开始。这些动物是单个生物体还是由较小个体组成的群体，类似于葡萄牙军舰？他们胶状的身体从哪里结束，他们的环境从哪里开始呢？
区分个体的任务可能很困难，而且不仅仅是对那些想要弄清楚零散化石记录的科学家来说。在其他行星或卫星上寻找生命的研究人员必然会面临同样的问题。即使在今天的地球上，很明显，大自然对边界漠不关心：病毒依靠宿主细胞复制自己。细菌共享和交换基因，而更高级的物种进行杂交。数以千计的黏菌变形虫协同聚集成塔来传播它们的孢子。工蚁和蜜蜂可以是社会群体“超级有机体”中的非生殖成员。地衣是真菌和藻类或蓝藻的共生复合体。即使人类含有的细菌细胞至少和“自我”细胞一样多，肠道中的微生物与我们的发育、生理和生存有着千丝万缕的联系。
埃克塞特大学(University Of Exeter)科学哲学家、生命科学研究中心(Center For The Study Of Life Sciences)主任约翰·杜普雷(John Dupré)说，这些有机体“有时联系得如此紧密，以至于不清楚你应该谈论一个、两个还是多个。”
然而，能够做出这样的区分对科学家来说是极其重要的。生态学家在理清定义群落的复杂共生关系和关系时，需要认识到个体。进化生物学家研究自然选择及其如何选择繁殖成功的个体，他们需要弄清楚被选择的个体是由什么构成的。
同样的道理也适用于生物学领域，涉及更抽象的个体概念--在更大的行为或活动模式中作为不同模式出现的实体。分子生物学家必须从数千个基因中找出哪些基因作为一个离散的网络相互作用，以产生给定的特征。神经学家必须确定大脑中的神经元簇何时作为一个凝聚实体来代表一种刺激。
“在某种程度上，(生物学)是一门关于个性的科学，”圣达菲研究所的计算机科学家梅勒妮·米切尔(Melanie Mitchell)说。
然而，作为一个个体意味着什么的概念往往被掩盖了。麦吉尔大学(McGill University)博士后研究员马克斯韦尔·拉姆斯特德(Maxwell Ramstead)说：“到目前为止，我们对‘个人’的概念非常类似于‘堆积’的概念。”“如果有一堆沙子，你就会直观地知道这是一堆沙子。但是堆并不是一个精确定义的东西。这不是13粒粮食之后，它从一个收藏品变成了一堆。“
亚利桑那州立大学(Arizona State University)的理论生物学家曼弗雷德·劳比希勒(Manfred Laubichler)说，缺乏这样一个基本的定义，部分原因是“生物学作为一个领域完全没有理论性。”“这在很大程度上仍然是一门经验驱动的学科。”
现在，一些科学家小组正着手改变这一点-他们开始根据一套原则和衡量标准将个人的概念正规化，他们希望这些原则和衡量标准将引导生物学进入一个新时代。
当涉及到定义生物个体时，我们倾向于依赖于我们可以观察和测量的东西。细胞被膜所束缚，动物被它们的皮肤所束缚；我们可以对DNA进行排序，并在这些序列中划分基因。最重要的是，我们的定义赋予有机体和与其相关的特征以特权：一种在物理上与其环境分离的实体，具有DNA并可以复制，受自然选择的影响。
但这并不是看待生物的唯一方式，也不总是最好的方式。进化论理论家、圣达菲研究所所长大卫·克拉考尔(David Krakauer)说：“我总是说，如果达尔文是微生物学家，我们就会有一个非常不同的进化论。”“你不会从最健康的有机体的生存开始。这将是一个非常不同的前提。“。
克拉考尔正在探索一种更自然、更客观的方式来识别生物单位，这是一种基于被研究系统的内在动力学来量化个性的可操作度量，而不会受到外部环境的偏见或限制。
同样在圣达菲研究所(Santa Fe Institute)工作的集体现象研究专家杰西卡·弗莱克(Jessica Flake)也同样对个体概念在自然选择和其他生物过程研究中的武断应用感到沮丧。因此，两人合作，在十年的大部分时间里-包括从圣达菲搬到威斯康星州，然后再回来，以及招募更多的同事加入这个项目-他们制定了他们希望是“一个更加开放的、基本的工作定义，不假设我们事先知道或知道太多答案，”弗莱克说。
这一工作定义的核心是这样一种想法，即不应从空间上而是从时间上来考虑个人：作为一种在时间上稳定但动态地持续存在的东西。“这是一种不同的思考个人的方式，”没有参与这项工作的米切尔说。“它是一种动词，而不是名词。”
这并不是一种全新的方法。19世纪初，法国动物学家乔治·居维耶(Georges Cuvier)将生命描述为一个漩涡，“或多或少是快速的，或多或少复杂的，方向是不变的，总是携带着类似类型的分子，但单个分子不断地进入和离开，所以对它来说，生命体的形状比它的物质更重要。”许多哲学家和生物学家都采用了这种“过程观”，认为有机体和其他生物系统不是作为固定的物体或材料存在的，而是作为流动的河流中的流动模式和关系而存在的。
不幸的是，斯沃斯莫尔学院的发展生物学家斯科特·吉尔伯特(Scott Gilbert)说，“一旦基因理论占据上风，它就变成了一门生物学。”但现在，这种情况又开始改变了。“20世纪的生物学是一门关于事物的生物学，”他说。“21世纪的生物学是关于过程的生物学。”
科学家们已经开发出以正式、精确的方式考虑这些过程的工具。圣达菲研究所(Santa Fe Institute)生命起源研究员埃里克·史密斯(Eric Smith)说，“我们可以利用生物学中的对象语言做很多这样的事情，并意识到我们可以用一种统计和分布语言做同样的事情，而且做得更好。”
克拉考尔和弗拉克与马克斯·普朗克科学数学研究所的尼哈特·艾伊等同事合作，意识到他们需要求助于信息论，将个人“作为动词”的原则形式化。对他们来说，个人是“保持了一定程度的时间完整性”的集合体，在时间上向前传播了接近最大数量的信息。
他们的形式主义是基于三个公理的，他们在三月份的“生物科学理论”上发表了这篇文章。其一，个性可以存在于生物组织的任何层面，从亚细胞到社会。第二个是个性可以嵌套--一个个体可以存在于另一个个体之中。不过，最新颖(或许也是最违反直觉的)公理是，个性存在于一个连续体上，实体可以有其可量化的程度。
圣达菲研究所(Santa Fe Institute)的物理生物学家克里斯·肯普斯(Chris Kempes)没有参与这项工作，他说：“这不是什么突然跳跃的二元函数。”对他来说，作为一名物理学家，这是圣达菲团队理论吸引力的一部分。他认为，生物学更需要强调量化而不是分类，部分原因是它避开了棘手的定义问题，比如病毒是否活着，以及它是否是个体。“真正的问题是：病毒是如何生存的？”他说。“一种病毒有多少个性？”