说，我们迅速采取行动并选择了普天之下最为复杂的对象—人类大脑。”
由于对大脑的研究不可能快速获得突破，冯·诺伊曼建议先研究一种更为简单的有机体（比单细胞更为简单的有机体）—“病毒”。病毒算不算是生命体这个问题直至今天还存有争议，但是病毒是连接无机环境与生命有机体的一条灰色的界限的观点在科学界中早已被普遍认同。冯·诺依曼选择病毒作为对象，除了因为其结构相对简单，还因为病毒满足了生命体的其中一个关键特征：能够自我繁殖。
冯·诺依曼虽然最终没有成功说服维纳从神经系统转向研究病毒，但是他自己花费了大约两年时间，拿出了一门理论—自复制自动机理论（Theory ofSelf-Reproducing Automata）<sup>○一</sup>，该理论总体上概述了机器应该如何从基本的部件中构造出与自身相同的另一台机器，如图 5-5 所示。他的目的并不是模拟或者理解生物体的自我复制，也并不是简单地制造自我复制的计算机，而是回答一个理论问题：如何用一些不可靠的部件来构造出一个可靠的系统。自复制机恰好就是一个最好的用不可靠部件构造的可靠的系统。这里，“不可靠部件”可以理解为构成生命的大量分子，由于热力学干扰，这些分子很不可靠。但是生命系统之所以可靠，恰是因为它可以完成精确的自我复制。维纳也在 1961 年出版的《控制论》第 2 版里特别增加了两个新章节，其中就有一章专门讲述机器如何实现自学习和自复制能力。
根据冯·诺依曼定义的自复制机架构，任何能够自我复制的系统都应该同时具有两个基本功能：首先，它必须能够构建一个组成元素和结构与自己一致的后代系统；然后，它需要能够把对自身的描述传递给这个后代系统。冯·诺依曼把这两个部分分别称作“通用构造器”和“描述器”，而描述器中又包含了一个通用图灵机和保存在通用图灵机能够读取的介质上的描述信息。这样，只要有合适的原料，通用构造器就可以根据描述器的指示生产出下一台机器，并且把描述信息也传递给这台新机器。随后，新机器启动，再进入下一个复制循环。
第 5 章 行为主义学派
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○一 源自冯·诺依曼在 20 世纪 40 年代于伊利诺伊大学做的一系列讲座，之后由冯·诺依曼的助手、密西根大学的阿瑟·伯克（Arthur Burk）整理成书出版。