1. 生命は機能によって定義される

従来の生命あるいは生物の定義は、大きく分けて機能的定義と物質的定義の二つに分けることができる。機能的定義は、１．呼吸、２．環境適応性、３．刺激感応性、４．成長、５．生殖など生理現象に着目し、物質的定義は、６．細胞構造、７．たんぱく質など構成材料に着目する。

哲学的観点からすれば、物質的定義は非本質的に見える。確かに地球上のすべての生物は、水と炭化水素を基盤としている。しかしケイ素やゲルマニウムも炭素と同じような化学反応を起こすことができる。宇宙の知られざる惑星にケイ素やゲルマニウムでできた、その他の点では地球の生物にそっくりの存在者がいるかもしれない。それらをたんにたんぱく質でできていないという理由で生物と呼ばないことにどれほどの意味があるだろうか。

いや、何も宇宙生物のことまで想像しなくても良い。ケイ素やゲルマニウムは半導体の原料でもある。半導体が伝える情報で生命を作ることができる。CPUの利用時間メモリ空間を資源として奪い合いながら、サイバースペース上で進化しつつ繁殖する人工生命ティエラ（Tierra）も、たんぱく質からできているわけではないが、きわめて生物的である。

このようにたんぱく質が材料になっていることは、生命にとってあまり本質的ではない。また細胞から合成されているというもう一つの性質も単細胞生物の場合あまり意味をなさない。ウィロイド（viroid）と呼ばれる核酸だけの生物もいるのである。だから生命を定義する上で重要なことは、生命の担い手が何であるかではなくて、生命がどのような機能をもっているかということなのである。

2. 生命システムの三つの特徴

以下生命にとって本質的と私が考える三つの機能的特徴を列挙したい。

2.1. 散逸構造をもった開放系

開放系とは、外部世界と物質、エネルギー、情報の交換がある、開かれたシステムのことである。雪の結晶のように、平衡状態に達することによって形成される静的秩序とは異なって、生命は熱の散逸を通して自己を維持する、平衡から遠く離れた動的秩序である。生物が呼吸から得られるエネルギーにより成長し、さらに生殖していくことが、環境におけるエントロピーの増大によるネゲントロピーとしてのシステムの維持および発展であることは第32号で述べた。情報も、熱エントロピーの増大を通して可能になる。環境適応性や刺激感応性は、生物の情報システムとしての機能である。あるものを生命とみなすための条件としては、「散逸構造をもった開放系」という基準は不十分である。例えば自動制御式のエアコンが取り付けられた部屋は、発電部分まで含めるならば、散逸構造をもった開放系とみなすことができる。発電機は石油燃焼時の熱の散逸によって発電し、室温を一定に保つネゲントロピーを生み出している。しかしこのようなエアコンシステムを生物とは呼べない。

2.2. ベキ乗則に従った自己組織化システム

しばしば生命はカオスの縁に現れる相転移だといわれる。生命のパターンはモノトーンのような死んだ秩序でもなければ、ホワイトノイズのような死んだ無秩序でもない。生命にはベキ乗則に従ったフラクタルな1/fのゆらぎがあることは、「生命のリズム」で指摘した。最近1/fのゆらぎの家電製品が販売されたりしているが、1/fのゆらぎのエアコンも作ろうと思えば作れるであろう。エアコンシステムが生物でないのは、自己再生産能力がないからである。

2.3. オートポイエーシス

オートポイエーシスとは、その名が示す通り、自分で自分を創造することである。生物が持つ遺伝情報は、たんにたんぱく質の作り方を指令するだけでなく、自己の再生産の情報をも自己言及的に含んでいる点で、オートポイエティックであることは、「オートポイエーシスとは何か」で説明した。ただしオートポイエーシスといっても、単純に自己再生産をしているわけではなく、長い進化の過程で、遺伝子レベルでの変化が見られる。すべての生物の寿命は有限であるが、これは生物の進化を促す要因となっている。

3. 社会システムの三つの特徴

三つの条件をまとめるならば、生命とは、1/fのゆらぎを通して自己組織化するオートポイエティックな開放系であると定義される。そしてこの定義に従うならば、社会システムもまた生命であるということになる。社会システムが、どのように３条件を満たしているかを見てみよう。

3.1. 散逸構造をもった開放系

エントロピーの増大によるエントロピーの減少というとき、物質レベルと情報レベルを区別する必要がある。物質レベルでは、個体的生物が呼吸によって食物を燃焼させ、エネルギーを取り出すように、人類社会は化石燃料を燃焼させて、エネルギーを取り出す。情報レベルでは、脳が環境適応や刺激感応を司るように、組織のトップが、組織の維持・発展のために情報の受発信を行う。しばしば貨幣は血液に喩えられるが、生物において貨幣の役割をしている普遍的な価値の単位はATPであって、養分や老廃物を運ぶ体液循環に相当するのは、輸送インフラである。神経系に相当するのが、通信システムと言語システムであることは言うまでもない。

3.2. ベキ乗則に従った自己組織化システム

人類の社会は、社会主義者が夢想するような金太郎飴的平等社会（モノトーン）でなければ、無政府主義者が理想とするような完全に自由で個人主義的な無秩序社会（ホワイトノイズ）でもない。つまり社会システムもまたカオスの縁にあってフラクタルな秩序を形成しているのである。都市の規模とその順位、市場指数の変動幅とその頻度など、社会システムのさまざまな現象でジップの法則に従う1/fのゆらぎが確認されている。

3.3. オートポイエーシス

社会において生物の遺伝子に相当するのは、社会規範である。遺伝子に「コピーする情報」と「情報のコピー」の相互産出が見られるように、社会規範には「正当化する権力」と「権力の正当化」の相互産出が見られるという意味において、生物システムも社会システムもオートポイエティックである。

遺伝子にしたがってたんぱく質が作られるように、社会規範によって社会的行為が産出される。けがや病気をしても生物にはそれを自力で治癒する能力があるし、社会規範から逸脱する行為があっても社会システムはそれを処罰して秩序を回復することができる。しかしけがや病気がひどくなると生物が死ぬように、違反者が増えすぎると社会秩序は壊滅する。個体が死んでも遺伝子が子孫に受け継がれるように、社会秩序が乱れて一時的に無政府状態になっても、秩序が回復すれば、社会規範もまた受け継がれる。もちろん、遺伝子が変化しうるように、社会規範も、変化する。競争力のない遺伝子や社会規範は、その担い手とともに淘汰される。

4. 結論

よく考えてみれば、私たちの身体を構成している細胞は、かつては単細胞生物として単独で生命として存続できた。だから、生物の集合が一つの生物となっていることはそれほど驚くべきことではないのである。こうした重層的でフラクタルな自己相似性もまた生命の特徴なのである。

In this article, I define what life is and assert that social systems are also life. I will show scocieties are living things.

1. The functional definition of life

The biological definition of life is classified into the functional and the material. The former definition lays stress on such physiological phenomena as breath, environmental adaptability, stimulus sensitivity, growth and reproduction, and the latter on such material side as cell structure and protein.

From a philosophical viewpoint, the material definition does not seem essential. All living things on the earth are certainly made of water and hydrocarbon. However, silicon and germanium cause chemical reaction similar to that of carbon. There may be a being on an unknown planet that is made of silicon or germanium and is otherwise very similar to living things on the Earth. Does it make sense to regard it as dead material just because it includes no protein?

We do not need to imagine a SF creature to refute the protein chauvinism. Silicon and germanium are also made into a semiconductor, which conducts a program of artificial life like Tierra. Tierra consumes such resources as CPU or memory space and evolve to survive in the cyberspace. Isn't Tierra a living thing?

It is not so essential for life to be made of protein or to be composed of cells. There are many kinds of single-celled animals and even non-celled like viroid, which is composed only of nucleic acid.

2. Three features of life systems

Therefore, what is important to define life is not what material life is made of, but what function life has. I will enumerate three functional features, which I consider are essential for life.

2.1. Open systems with the dissipative structure

An open system is a system that exchanges a substance, energy and information with environment. Life is not a statistic order like a snowy crystal that has reached equilibrium, but a dynamic order far from equilibrium that must always maintain itself through thermal dissipation. I explained that living things that grow and reproduce by means of the energy obtained from breath maintain and develop their negentropy by increasing entropy in the environment.

Information is also produced by increase in thermal entropy. Environmental adaptability and stimulus sensitivity are the functions of a living thing as an information system.

" The open system with the dissipative structure " is inadequate as a criterion for life. For example, a room automatically controlled by the air conditioner with an electric dynamo can be regarded as an open system with the dissipative structure. The dynamo generates electricity by burning oil and dissipating heat, and reduces entropy by keeping the temperature in the room constant, but this air conditioner system is not life.

2.2. Self-organization through 1/f fluctuation

Life is often said to be the phase transition that appears on the edge of chaos. It is neither dead order like monotone nor dead disorder like white noise. I have already pointed out that life has fractal structure of power law distribution. Nowadays the electric fan with 1/f fluctuation is quite common. So, it is not difficult at all to make an air conditioner with 1/f fluctuation. It is because it cannot reproduce itself that air conditioner system is not life.

2.3. Autopoiesis

Autopoiesis is self-creation, as the name shows it. I wrote that genetic information is autopoiesis, because it not only prescribes how to compose protein but also includes self-referential information to reproduce the information. Autopoiesis of genetic information does not simply reproduce itself. It has evolved through natural selection. Every life is mortal and it helps to promote evolution.

3. Three features of social systems

To sum up those three, I can define life as an autopoietic open system that self-organizes through 1/f fluctuation. Based on this definition, I dare to say that society is life. Let's examine how social systems satisfy the three conditions.

3.1. Open systems with the dissipative structure

This is applicable to both material and information levels. At the material level, just as individual living things obtain energy by digesting food and breathing, our society obtain energy from burning fossil fuel. At the information level, just as brain manages environmental adaptability and stimulus sensitivity, leaders of social systems receive and send information to maintain and develop their systems.

Although money is often compared to blood, the universal value unit that plays the role of money in the living things is ATP. It is a transportation infrastructure that is equivalent to the blood circulation, which carries nourishment and wastes. Needless to say, it is the communication system that is equivalent to the nervous system.

3.2. Self-organization through 1/f fluctuation

Our society is neither homogeneously equal as socialists dream, nor completely free and individualistic as anarchists dream. That is to say, our social systems are neither monotone order nor white noise disorder. They form fractal order at the edge of chaos. Zipf's law can be applied to the power spectrum and frequency of many social phenomena, for example population of cities, market indices and so on.

3.3. Autopoiesis

In society, it is social norms that are equivalent to the gene. In a gene, "information for copy" and "copy of information" produce each other and so do "justifying power" and "justification of power" in social norms. In this meaning, both biological and social systems are autopoietic.

Just as protein is produced according to genes, social action is produced according to social norms. Living things can cure illness or injury by itself and social systems can cure members of deviant behavior by punishment and recover order. However, just as living things die if illness or injury gets serious, social systems collapse, if deviant behavior is beyond control. Individual living things are mortal, but descendents inherit genes, even if ancestors die. Social systems are also mortal, but, once order is restored, the new order inherits the social norms. Of course, as genes sometimes change, social norms also change. The powerless gene and social norms have been weeded out.

4. Conclusion

Looking back upon history, you see cells that now constitute our body were once capable of living alone. So, it is not surprising that a living thing is composed of subordinate living things. This fractal self-similarity is also a trait of life.