被我們冠稱為“生命“的這一大類現象，迄今仍無法進行具體的科學定性。雖然此前已經提出了許多關於生命的定義，但幾乎都是描述性而非定量的。人工生命和系統化學方法正在推動我們越來越接近在實驗室中實現“類生命“（life-like）系統。基於已經發現的、幾十顆圍繞在其它恆星運轉的宜居星球，人類在地外世界尋找生命的努力也在加快步伐。一些新近投資的航天專案，例如龍飛船（dragonfly），甚至即將訪問土衛六去搜尋地外生命的痕跡。
在沒有量化指標確定我們發現的東西是否真是“生命“的情況下，我們尋找生命新樣例的努力很大程度上是盲目的。因此制定嚴格、量化的方法來描述生命是什麼，變得越來越迫切。以往大多數努力都採用現象學方法來定義生命最重要的屬性，例如將複製、新陳代謝活動、進化能力、細胞邊界等作為關鍵屬性。鑑於尋找生命最終還是需要客觀標準來對存在證據進行評估，因此有必要採用新的、定量的方法來理解和測量一個系統是否是“活的”，以及若是活的則哪些因素是必需的。這項任務的根本挑戰在於，我們能用什麼來度量？
在眾多可以為定量方法提供基礎的屬性中，生命系統儲存和處理資訊的能力有潛力成為最基本和最獨特的屬性。生命透過操控資訊來重塑物質結構並使其發揮功能的能力，與其它任何種類物理系統中看到的情況都非常不同。雖然這種觀點確實在各種流派中越來越受到青睞，但它仍然存在很多問題有待說明：我們可以給生命系統賦予什麼可度量的指標？它會是資訊理論的嗎？會基於資訊流下的網路結構嗎？抑或只是一種全新的形式主義？
為解決這些問題，重要的是現在就開始用我們目前手頭的工具來重構“生命是什麼”的問題，即使隨著理論和實驗的迭代進展，這些工具最終可能會被更細緻的量化數學理論所取代。發展任何理論都應該有可驗證的結果，相關可觀測物要有明確的定義。對比下其中最有希望的數學工具，就是資訊理論和網路科學的工具，以及最近對資訊理論的擴充套件。這些工具能允許評估因果互動作用；此外迄今為止，還沒有其它任何方法有機會完成量化一般生命過程的使命。
任何科學方法若想在諸如量化生命及其特性這樣困難的領域取得進展，必將遭致嚴重的批評和挑戰。例如，人們可能反對專注於生命資訊的一面，認為資訊理論方法不僅適用細胞內發生的過程，同時也能用於描述社會和城市過程，範圍過於寬泛將導致定義不清。此外，從資訊方法中得出的結論也受測量樣本數的限制，並且並沒有一個有效方案來解決這個問題。
但我們認為，這兩方面都是優點而非缺點。沒有理由認為“生命“只是一種在天體生物學假設下、僅發生在化學中的現象。尤其是在人工生命或複雜系統領域中，前面假設並不重要。我們反而認為化學僅僅是相關的、只是生命湧現的物理學尺度，而生命本身是一個更廣泛的現象，會在不同尺度上反覆出現：從化學到細胞，再到社會——它會普遍地涉及資訊（抽象屬性）與物質間的互動作用。若確實如此的話，這就給我們提供了一個契機，使我們能在僅有一個生物圈的有限樣本內，也能研究各種跨越不同尺度的生命例項（walker 2017）。我們期望這種普遍性方法不僅能闡明地球上不同系統和尺度的生命結構，也能揭示其它生命系統的可能性——即有哪些別的物理系統也支援與已知生命例項具有相同的資訊結構。
在本文中，我們提出了這樣的觀點：在有生命系統和無生命的系統之間可能沒有明確的、非黑即白的區別，二者之間不存在鴻溝和界限。執著於生命\/非生命的二元對立一直在阻礙著研究進步，相反，順著如圖1那樣可能存在狀態漸變的“生命光譜“，可以看到，即使複雜程度相似，有些系