記憶載體再說
記憶的內容是信息,它的載體是什么呢?或者說,信息存儲的物質平臺是什么呢?是分子?像蛋白質、核酸、糖、脂肪之類的生物大分子,以及有機、無機小分子?是神經元?神經元系統?直到目前為止,這些還不得而知。但可以肯定的是:大腦中的信息必定是存在的,必定是以某種形式存在的,必定是以某種形式的物質平臺為活動背景的。找到這種物質平臺的意義之重要性勿庸多說。
在探索這個問題之前,先清理一下我們已知的信息的存儲方式是非常有價值的。
通常而言,信息的存儲可以分為兩種方式:靜態的方式和動態的方式。這兩種方式各有特點,都普遍存在。只不過前者更“經典”一些。下面我們進行一些較為詳細的比較。
一、信息的靜態存儲方式——點陣式
這種方式中,信息的存儲必須通過物質的某種性質的變化方能得以實現,比如說物質的物理性質、化學性質、生物學性質;或者三者之一;或者是三者的某種組合。這種方式中,信息存儲的結構單元和功能單元絕大多數情況下是兩位一體的。結構單元的性質變化是信息存儲地方式。
1、物理性質包括①物質(基本單元或其組合)的力、熱、光、電、磁性質,②以及物態如固、液、氣、等離子的性質等。任何一種(單一性質)或幾種性質(復合性質)的變化,都存儲了相關的、確定的(一種或有限的幾種)信息,也因此可能被用來作為信息的存儲平臺(載體)。
2、化學性質包括①原子(團)、分子(團)、離子(團)自身(單一性質),以及相互之間(復合性質)的電子得失、電子云偏移狀況,②或者三者之間、三者相互之間的組合與分離狀況。不管那種狀況的產生、變化和消亡,同樣的都記載了相關的、確定的信息,也因此可能被用以作為信息的記載載體。
3、生物學性質包括①生物個體的遺傳變異特性、生活交往習性以及行為特性(生理心理特性)等的產生、發展、消失。②生物群體(家族、種族等)的心理、生理特性的產生、發展、消失。上述狀況的變化同樣記載了相關的、確定的信息。
以上三種靜態的信息存儲方式有共同的特點:
①時空單一性。即一定時刻(時間)、一個記憶單元(空間)只對應著一種信息(或有限的幾種)——如果附加的信息太多,每個信息的讀取都將變的艱難甚至根本無法讀取。最為常見的例子是:當一個抽屜裝滿后將無法再裝入更多的東西,一個計算機的存儲單元裝入數據后將無法再裝入其他數據,除非將它“清空”。
②時空獨立性。即一定時刻、各個記憶單元其信息的產生、變化、消失是各自獨立的,相互之間很多時候無相生相克關系。一個單元的信息變化絕大多數時候其它單元的狀態無關。
③時空穩定性。一個記憶單元的狀態(包括有信息記載或無信息記載),如果沒有被“清空”,并被附加以新的信息,那么原有的信息在載體的生命期內將是“永存”的。不會因為時間或空間的變化而變化的。當然,記憶單元的結構性破壞另當別論。
④容量有限性。由于信息的存儲是以記憶單元為單位進行的,所以單元的信息存儲量是比較固定的、統一的。要想擴大記憶容量,可以預見的只有兩條路:其一是增加記憶單元的絕對數量;其二是通過記憶單元的組合(復合單元)以增加記憶單元的相對數量。
前一條路無疑是有一個生物的時空進化極限的,因為這涉及到生物的個體體積以及物質和能量消耗的極限問題。后一條路是有著廣闊的發展前景的,因為它是建立再提高基本記憶單元的利用率的基礎上的,具有優越的競爭地位,可以極大地擴充記憶容量。盡管如此,這種記憶方式還是以“點”為主、以“線”為輔。最終還是要受制于基本記憶單元的數量有限性。若無有大量的記憶單元數量作后盾,依舊增量極為有限。
依上所述,這種信息存儲方式可以稱之為點陣式的靜態記憶方式。“點”即為記憶單元,“陣”即為記憶單元的組合。由于記憶單元的空間分布方式所限,“點”與“點”之間的連結——“線”是很有限的,由其組合而成的“陣”,必定是局部的、支離破碎的、低效率的。
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