text: 自我複製 是動力系統的一種行為，這種行為可以產生出和自身相同的結構。在適當的環境下，細胞會透過細胞分裂進行自我複製。在細胞分裂的過程中，DNA完成了自我複製，並且可以透過繁殖傳遞給後代。生物病毒也可以自我複製，但是必須在感染過程中使用寄主細胞內的複製機制。有害的朊病毒是一種蛋白質，它可以透過將正常的蛋白質變為有害的朊病毒而自我複製。計算機病毒可以使用計算機的軟體和硬體自我複製。自我複製是機器人學中的研究課題，也是科學幻想中的熱門主題。自我複製機制常常不會完美地複製個體，而是透過遺傳變異來產生各種差異。這些變異會成為自然選擇的基礎，其中一些有利於在現有環境下生存的變異會保留下來，而其他的會被淘汰。概覽.理論.約翰·馮·諾伊曼的早期研究認為一個自我複製者應該包含以下部分：也有例外的情況。例如，科學家已經成功地構建了一段RNA，它可以在RNA單體和轉錄因子的溶液“環境”下複製自身，在這個例子中，複製者是RNA，而複製機制存在於外界環境中。自我複製的等級.近期的研究開始將自我複製者分類，通常基於它們所需要的支援數量。自我複製機器的設計空間非常廣闊。由 和瑞夫·墨克進行的一項比較研究 中識別了137種設計維度，並且將其劃分為十餘種類別，包括：(1) 複製操作， (2) 複製資訊， (3) 複製基底。 (4) 複製結構， (5) 被動部分， (6) 主動部件， (7) 複製者能量， (8) 複製者動力學， (9) 複製過程， (10) 複製動作 (11) 產物結構 (12) 演化能力。自複製計算機程式.計算機科學中的自我複製程式，是指一個執行之後可以輸出自身程式碼的程式。它也被叫做自產生程式，以哲學家威拉德·馮·奧曼·蒯因命名。下面是Python語言的一段自我複製程式：codice_1一個更加無趣的方法是編寫一個將任何資料串複製一遍的程式，然後將它指向自身。在這個情況下該程式既是執行的程式碼，又是程式碼處理的物件。這個方法在許多自複製系統中很常見，包括生物系統。因為它不需要包含那些描述自身的程式碼，所以會更簡單。在許多程式語言中，一段空白的程式也是合法的程式，執行之後不會輸出任何錯誤，也不會輸出任何結果。由於輸出的結果和原程式相同，所以這個程式在理論上也是自我複製的。自我複製紋樣.在幾何學中，如果有一種由多塊全等的瓦片構成的紋樣，可以組合成更大的與自身相似的紋樣 ，它就可以被稱為自我複製紋樣這個術語。2012年，Lee Sallows將掱形確認為的一個特例。擁有序數n的Setiset是一組n個形狀，可以以n種方式來將自身組合成較大的複製品。其中所有形狀都是獨一的Setiset被稱作“完美的”，一個序數n的掱形是n個瓦片組成的Setiset.應用.製造出“”，也就是可以自我複製的宏觀物理裝置，是工程科學的長期目標。通常的出發點是降低批次生產產品的成本。許多權威認為，自我複製機器的生產成本極限會逼近木頭或者其他生物產品的成本，因為自我複製機制避免了常規工業產品的勞動、資本和運輸成本。有理由相信，一種全新的人造自複製者已經成為近期可以達到的目標。NASA最近的一項研究中組建了一個鏗鏘複製機器，它的複雜度類似於英特爾的奔騰4處理器。這說明，這類技術在商業可接受的時間尺度內可以由一個相對小的工程團體研發出來。自我複製在實際操作中的一個變體和編譯器的構建有關，它有點類似於自然界的自我複製體中的先有雞還是先有蛋問題。一個編譯器上面，結果得到編譯器本身。在編譯器的開發中，一個產生了突變的原始碼被用於產生下一代的編譯器。這個過程和自然界中的自我複製不同在於它是由程式設計師主導的，而不是自我複製者自己。機器自我複製.是機器人學中的熱門領域。所有的機器人通常會有下列功能：在奈米技術的尺度上，也可以被設計為能夠憑藉自己的能量進行自我複製。然而，這也引起了灰蠱效應引發世界末日的可能性。在《奈米獵殺》、《"Bloom"》和《"Recursion"》等科幻小說中有過這樣場景的描述。向研究者們釋出過一個關於製造自我複製機械的指南。這個指南中建議研究者們採用一些特別的技術，例如播存結構，來防止自複製機器失控。和自我複製有關的領域.大部分和自我複製有關的研究都屬於下列領域：工業中的自我複製.太空探索與工業生產.太空中的自我複製系統的目標，是使用較少的發射質量來探索大批次的物體。例如，一個自養的自我複製機器可以把太陽能電池鋪滿月球或者行星，然後透過微波把能量束傳遞給地球。同樣，這樣的機器也能生產礦石或者工業產品，包括用於運輸這些產品的航天器。另一種自我複製機器可以將自身的複製體擴散往星際和宇宙，然後傳送回信息。一般來說，因為這些系統是自養的，所以它們是最難製造和最複雜的自複製機器。它們也被認為是最有害的，因為它們的繁殖不需要人類的輸入。關於太空中自我複製機器的經典研究是1980年NASA由編輯的，關於自養形鏗鏘複製者的研究。大部分這一類設計研究都包含一個簡單、易操作的化學系統用以處理月球的表岩屑，還需要研究自複製過程所需要的元素比例與表岩屑的元素丰度。比較有限的元素是氯，提取表岩屑中鋁所需的重要元素。氯在月球表岩屑中非常稀少，所以快速的繁殖速度會需要大量的氯元素的輸入。設計中包含許多由小型計算機控制的電動車廂，它們在軌道上執行，每一節車廂都會有簡單的手臂或者挖鬥，成為一個基本的機器人。一個由柱子支撐的太陽能頂棚可以提供能源，其他的機械可以在這個頂棚下運作。“鑄造機器人”可以透過機械臂使用一些塑造工具來製造灰泥模塑。它們很容易製造，可以用來鑄造表面尺寸精確的零件。這些機器人可以使用不導電的石塊融化物或者導電的金屬來製造大部分零件。它們使用電爐來融化金屬。在推測中，還有更復雜的“晶片工廠”用來生成計算機和電子系統，但是設計者也認為，實際情況下這些零件可能會從地球運過去，作為某種“維他命”。分子機械.許多奈米技術專家相信，在人類能夠設計奈米尺度的自我複製組裝器之前，這個學科是不會達到成熟階段的。 這些奈米系統會比自養系統簡單得多，因為它們可以得到純淨的原料和能量供給，而不需要自己生產。關於分子水平的複製是否可能，一直存在爭論。許多專家認為它不可能，引用了更復雜的自養自複製系統的例子；而認為它可能的專家，則引用了簡單得多的自組裝系統演示作為例子。在此同時，在2003年進行了一次演示實驗，一個使用樂高構成的自動機器人可以沿著一個預先設定好的軌道，從4個已經制作好的零件組裝自己的複製品。 .僅僅從已知的生物細胞出發來研究自我複製能力是不夠的，因為蛋白質生物合成的能力存在侷限。需要設計一個全新的自我複製機器，可以擁有廣闊的合成能力。2011年，紐約大學的科學家開發出一個可以複製自身的人工結構，複製的過程中存在生產新的物質的可能性。他們展示了除了DNA和RNA之外還有別的分子複製方法，它們可以是不相關的結構，擁有許多不同的形狀，有不同的能力，和不同的化學過程相關聯。對於這些假想中的不同型別的自我複製系統的化學基礎，可以定型生物化學。
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metadata.title: 自我複製
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