对地球以外生命的追求受到一个基本难题的阻碍：对于生命究竟是什么没有一致的定义。生物有机体是非常特殊的，所以与我们所知道的其他复杂系统不同，它们似乎是由某种神奇物质组成的。几个世纪以来，人们普遍认为生物体确实注入了独特的精华或生命力来激活它们。
然而，一百年前，这些神秘的思考让位于机械的生命观，根据这种观点，有机体是非常复杂的机器，遵循与非生命系统相同的基本物理定律。
但怀疑仍然存在。75年前，理论物理学家欧文·薛定谔(ErwinSchrödinger)是量子力学的创始人之一，在都柏林发表了题为“生命是什么? ”的系列讲座。他公开质疑生活是否实际上可以用已知的物理学解释，敦促他的同事们对基本新法律的可能性持开放态度。
薛定谔指出生命能够逆转热力学第二定律的趋势，这是物理系统随着时间的推移逐渐变得更加混乱的普遍趋势。相反，生活从秩序中创造秩序。所以也许机械模型中缺少某些东西。但是什么?
答案的第一个暗示在于物理学家詹姆斯·克拉克·马克斯韦尔于1865年写给朋友的一封信。麦克斯韦想象一个小人物，很快被称为恶魔，可以在一盒气体中观察单个分子并将它们分类成快速和慢速类别。通过这种方式，恶魔可以采取均匀温度的气体并操纵分子产生不平衡，一端是较热的气体，另一端是较冷的气体。
然后，热机可以在温度梯度下运行，从而从热量中提取功，这违反了热重力学的第二定律。
麦克斯韦的恶魔就像物理学的核心一样不方便，但仍然没有被完全理解。经过仔细分析，发现恶魔的实力的关键在于它能够获取有关分子的信息并在其小脑中处理这些信息，使用输出来处理热力学的边缘并获得优势。
最近很明显，生物体内充满了恶魔般的纳米机器，就是这样：操纵信息以获得热力学优势。
严格来说，只要信息在热力学定律中被视为物理量，就不会违反第二定律。物理学家最近开始将信息视为一种燃料，并且使用纳米技术他们正在忙于设计“信息引擎”甚至是信息驱动的冰箱!
就生物学家而言，他们现在将生物体视为与化学反应网络耦合的信息流网络。就像进化塑造了细胞和身体的结构一样，它也会形成支持信息旋转模式的网络，这些模式可以让生物体发出嘀嗒声。
关于生命作为化学和信息的亲密融合，类似于计算机中硬件和软件的互补作用。正如我们需要硬件工程师设计电路和芯片一样，我们需要软件工程师来设计程序。
任何解释生命起源的尝试都不仅要考虑作为生命基质的复杂分子，还要考虑控制它的信息模块。信息不仅限于细胞内部，而是在细胞和整个生物体之间交换，实际上在整个生态系统中交换。
在地球上，有组织的生物信息包围着这个星球。
天体生物学家已经仔细研究了生命可能会印上的化学特征，例如太阳系外星球的大气层。但生命的信息签名可能更为基础，因为它们可能是普遍的，超越了实际的分子硬件，因此显示了许多外星生命形式的共同特征。美国宇航局的工程师必须在即将到来的土卫二的任务中面对这个问题，土卫二是通过冰冷的地壳中的裂缝将有机物质喷射到太空中。正在设计航天器以飞过羽流并对材料进行采样。
究竟应该找什么?简单的分子清单是不够的，因为有许多非生物方式来生产复杂的有机物。如果分子不是随机分类，而是与地球上生命用来处理信息的组织类型形成化学反应网络，那将会脱颖而出 - 一个突出的例子就是通用遗传密码。
天体生物学家面临的挑战是在外星生命使用不同的分子基础的情况下，研究这种网络的通用特征。
如果薛定谔今天还活着，他可能会惊讶地发现他的问题“生命是什么?”的答案。生活系统不是由正确的东西组成，而是他们编码正确的位。
