摘要生命的起源及其奥秘是历史悠久的科学问题之一,研究者们通常在物质和能量的层次来探索和研究生命.然而,物质、能量、信息构成了目前知识体系以及宇宙的三大基石.如何从数学和信息科学的角度来定义和阐述生命活动的本质,具有广泛而深远的意义.本文提出"生命自我信息论"来描述生命在信息层面上的一个大统一框架及数学逻辑.生命的所有活动,包括DNA复制、RNA转录、细胞信号传导、能量代谢、甚至产生认知与思维的神经元活动等,均可被视为某个变化事件;这些分子或细胞活动变化的概率分布中隐藏着该事件所产生的、内在的自信息(self-infor-mation).这些生命自信息以三元态的形式进行表征和编码:即属于高概率分布的变化事件,其反映了分子或细胞活动的基本常态,代表低信息;而低概率分布的事件则产生高信息.这些低概率事件又根据其偏离基态的正反方向,产生正惊讶态或负惊讶态自信息.简而言之,构成生命的分子器件或细胞的任何一种活动环节,均可视为是一个"自信息单元"(self-information unit),一个生命体是由众多自信息单元通过精美的排列组合、正负反馈控制所形成的多层次"自信息联合体"(joint self-information group).自信息联合体内的各单元间相互作用,又会生成一系列概率分布,进一步产生了许多"联合自信息流链"(the chain of joint self-information flow).生命的活动就是通过正惊讶、负惊讶、基态的三元制(+1,-1,0)编码原理来表达、传播能被精确计算和量化的各种信息.不同的自信息联合体可分别实施生命各层次的具体功能,从细胞内合成能量的三羧酸循环到神经网络的思维链.生物进化就是自信息单元和自信息联合体的数量和复杂度增加的过程,即生命熵值降低的过程.人类的生命自信息单元最多、联合自信息链的信息内涵最丰富、意识层次的自信息总值也最高.这种基于纯数学信息原理所定义的生命本质与活动,超越了物质与能量的传统定义范畴,可被视为是生命起源的一种意识规则.而地球碳基生物只是实现生命规则的具象化途径和案例之一.生命自我信息论为设计硅基人造生命机器,或探测宇宙中潜在的高级外星生命提供了一种全新的理论思考.