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基本的生命特征，即自然生命，一般应包括: 自我繁殖、进化、自组织等。人工生命研究通过合成的方法, 一方面研究复杂动态自然生命系统的原理, 另一方面由此来构造有类似人的行为的、能够完成某种具体任务的人工系统。
1.3.2 提出及发展
人工生命（Artificial Life，AL）许多早期的工作源于人工智能。60年代，罗森勃拉特(Rosenblatt)研究感知机，斯塔勒(Stahl)建立了一些细胞活动的模型，他把图灵机用作“算法酶”，将生化表示成字符串。60年代后期，林登麦伊尔(Lindenmayer)提出了生长发展中的细胞交互作用的数学模型，现在称为L-系统。这些相当简单的模型，可以明显地显示复杂的发展历史，支持细胞间的通信和差异。70年代以来，科拉德(Conrad)和他的同事研究人工仿生系统中的自适应、进化和群体动力学，提出了不断完善的“人工世界”模型。 后来侧重研究系统突发性的个体适应性。乔姆斯基(Chomsky)的形式语言理论应用在程序设计语言的规范说明和开发编译程序。细胞自动机应用于图象处理。科伟(Conway)提出生命的细胞自动机对策论。
1.3.3 人工生命研究领域
人工生命的研究领域包括数字生命、数字社会、数字生态环境、人工脑、进化机器人、虚拟生物、进化计算等[3]。T.Demetri用人工生命的新方法创作的三文动画和虚拟现实，提出了一种模拟三文物理空间中实际鱼群的自发运动、认知和学习模型-人工鱼（晓媛的鱼）人工鱼虚拟现实的海底世界中活动的鱼群，将其看作是有人工鱼组成的具有分布式“人工智能”的人工社会，每条人工鱼作为单个智能体具有一定的自主性、主动性和社会性[4]。Bo-Suk Yang利用人工生命算法-人工微生物食物链算法解决短径轴承的最优设计问题，该算法也是一种典型的生态算法；K.A.Young提出随机禁忌搜索R-tabu人工生命算法并应用于发动机流体安装的最优设计。
C.Langton认为：“Artificial Life is the study of man-made system that exhibit behaviors characteristic of natural living system.”他表明“人工生命是展示自然生命系统行为特征的人造系统。”。人工生命不仅要展示自然生命系统的外部“行为”特征，而且应当模拟、延伸、扩展自然生命系统的内在“性能”。而虚拟人工生命是指主要用以计算机软件、虚拟现实技术设计制造的，艺术字符号、计算机动画模拟表现的人工生命。
C.Langton主编的关于“生命系统的综合与模拟”多学科研讨会的论文集中写过，研究人工生命的兴趣和目的在于生命系统的仿真和综合，模拟自然生命，建立自然生命的仿真模型。
动物活动的课题引发了人工生命学科的研究，受到人工生命学科的启发，涂晓媛通过研究创作有复杂运动和行为的自然生态系统，通过合成的、计算的方法去理解自然生命，将自然生态系统的动画生成看作是动物在栖息地生活的可视化仿真过程。
1.3.4 人工生命应用前景
人工生命的研究与开发，具有广泛的、实际的应用价值与深远的、重大的科学意义。
人工生命借助计算机及其他费生物媒介，实现具有生物系统应有特征的过程或系统，最先由C.Langton于1987年在洛斯阿拉莫斯国家实验室召开的“生成以及模拟生命系统”国际会议上提出元胞自动机，是人工生命的初级表现形式。1988年，美国加州伯克利大学模拟了有细胞单元构成的神经网络的动态行为。涂晓媛研发的新一代计算机动画“人工鱼”是人工生命的典型实现，被学术界成为“晓媛的鱼”。此外，基于植物和树苗的生长发育过程提出了模拟植物生长算法（Plant Growth Simulation Algorithm, PGSA）和树苗成长算法（Saplings Growing up Algorithm,SGuA），属于个体层次生命系统模拟计算的范畴[5]。
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