尽管组成成分相同，有生命的物质的运作方式似乎与无生命的物质截然不同。为什么二者之间会存在差异？难道有生命的物质作弊了，违反了我们所知的掌管无机物质的物理学原理？帕蒂认为，有生命的物质之所以区别于无生命的物质，是因为它们具有复制和随时间进化的能力。那么，如何才能做到复制和进化？
约翰·冯·诺伊曼出生于匈牙利，是一位数学天才，一个充满活力的享乐主义者，他的学术贡献就像他对生活的热情一样令人瞩目。他出身于布达佩斯的一个犹太贵族家庭，临终前却接受了一位天主教牧师的祈祷——他开玩笑说，自己这是在践行帕斯卡的赌局。(9)在他人生中的某一个时期，他加入了普林斯顿高等研究院，据称他经常用留声机最大音量播放德国进行曲，差点把爱因斯坦逼疯。
在那个年代，学术界的氛围十分活跃。薛定谔刚于1943年在都柏林发表了划时代的演讲《什么是生命》，其间他提出了某种“编码脚本”的概念，与细胞的分子机制恰好吻合。等到了20世纪40年代晚期，冯·诺伊曼也为自己提出了一个关于生命问题的思想实验。什么是生命？或者说，有生命的物体是怎样的？一个答案是，它们能复制。生命能创造出更多生命。但是，逻辑告诉他“实际发生的比自我复制高出一个等级，因为生物体似乎可随时间推移变得愈发精巧”9。
生命不仅能创造更多生命，还能增加复杂度，它能进化。冯·诺伊曼开始对一个问题产生兴趣，即若想把一个可进化、自动、能自我复制的机器（或“一个机器人”）放在一个能与之互动的环境中，在逻辑上有哪些先决条件。通过逻辑推理，他得出了结论，认为机器人需要一个关于如何进行自我复制的说明，以及一个关于如何复制这个说明的说明，好把它传递给全新的下一代机器人。原始的机器人还需要一个用于完成制造和复制任务的机制。它需要信息和制造。但是这只能实现生命的复制能力。冯·诺伊曼继续推理，认为必须添加某种机制，使得机器人获得进化能力，变得能自我提升复杂度。他最后总结道，机器人需要一个符号化的自我描述，一种基因型，一种独立于描述对象即表现型的物理结构。现在，我们需要有某种代码来连接符号化描述与其所指代的内容，这样一来，机器人就能进化了。我们很快会看到原因。
事实证明，冯·诺伊曼押对了宝。他在沃森和克里克之前准确地预测了细胞的复制方式。打一开始，在生命起源的时刻，在单分子层级，当DNA还是大自然母亲的一个设想，可进化的自我复制能力就已存在两大要素：
· 撰写与读取遗传记录的方法，以某种符号形式存在。
· 截然不同的描述过程与建造过程。
这场小小的思想实验结束后，冯·诺伊曼开始研究其他问题。但是，他的工作其实是未完成的：他没有提及实现这套逻辑的物理基础。于是，帕蒂摩拳擦掌地接下了这项挑战。
