生命是一种负熵

生命是一种负熵——生命以负熵为食热力学第二定律：退化观念？达尔文进化论：进化观念？？WelcomebyyouraudienceAppreciatedbyyourmanagerIdentifywithyourcustomerAdmiredbyyourcolleagueSelf-satisfaction？？？？有史以来，科学所做的最可怕最阴郁的预言，就是热力学第二定律（熵增定律）所预言的宇宙末日。宇宙在不可违抗地走向热平衡，走向无序，走向寂灭，人类所创造的辉煌业绩注定要在大死亡中归于灭绝，人类成就的整座殿堂将不可避免地被埋葬在宇宙的碎片之下。十九世纪的两种观念热力学第二定律：退化观念体系由于能量的耗散，世界万物趋于衰弱，宇宙趋于“热寂”，结构趋于消亡，无序度趋于极大值，整个世界随着时间的进程而走向死亡社会进化的结果是种类不断分化、演变而增多，结构不断复杂而有序，功能不断进化而强化，整个自然界和人类社会都是向着更为高级、更为有序的组织结构发展。达尔文进化论：进化观念体系物理学与生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不同的运动规律吗？生命赖负熵为生——薛定谔生命以负熵为食，由奥地利物理学家薛定谔提出，是生物信息学一个重要观点。即生命依靠从外部环境摄取负熵维持和发展。1943年，薛定愕在《生命是什么》一书中首先提

出了负熵的概念。他指出:“一个生命有机体的熵是

不可逆地增加的——你或者可以说是增加正熵——并趋于接近最大熵值的危险状态，那就是死亡了。

要摆脱死亡，就是说要活着，唯一的办法就是从环境

中不断吸收负熵，有机体是依赖负熵为生的。”

耗散结构理论——普利高津耗散结构理论进一步论证了生命以负熵为食的观点。耗散结构理论认为，生命是远离热力学平衡的，它从环境摄入高级形态的能量，将低级形态的能量排给环境，是从环境摄取负熵的能量转换器。即生命的维持和发展是以造成环境的熵增加为代价的。生命中物质和能量代谢的实质，是通过交换从环境摄取负熵。耗散结构论把宏观系统区分为三种：①与外界既无能量交换又无物质交换的孤立系——永远不可能自发地形成有序状态，其发展的趋势是“平衡无序态”②与外界有能量交换但无物质交换的封闭系——在温度充分低时，可以形成“稳定有序的平衡结构”③与外界既有能量交换又有物质交换的开放系——在远离平衡态“负熵流”时，可能形成“稳定有序的耗散结构”耗散结构是在远离平衡区的、非线性的、开放系统中所产生的一种稳定的自组织结构，由于存在非线性的正反馈相互作用，能够使系统的各要素之间产生协调动作和相干效应，使系统从杂乱无章变为井然有序。发达的耗散结构，具有最为复杂而精密的有序化结构和严谨协调的有序化功能。因此，所有生命系统包括人类社会的发展都是有序化的不断增长过程人类社会的有序化发展过程（即耗散结构的有序化过程）往往需要以环境更大的无序化为代价，因此从整体上讲，由人类社会本身与周围环境所组成的更大范围的物质系统，仍然是不断朝无序化的方向发展，仍然服从热力第二定律。因此，达尔文的进化论所反映的系统从无序走向有序，以及克劳修斯的热力学第二定律所反映的系统从有序走向无序，都只是宇宙演化序列中的一个环节。

生命体是一种远离平衡态的有序结构，它只有不断地进行新陈代谢才能生存和发展下去，因而是一种典型的耗散结构。

生物能够主动“做某些事情”、运动以及不断与外界进行物质能量交换是生物区别于普通物体的一个重要因素。而一个生命一旦死去，就会很快被熵增原理的强大威力给收服，进而趋于热平衡状态，变成一片死寂的极其无序的物质。那么，究竟是什么原因使得生命看似违背了普适的熵增原理呢？熵增原理对孤立系统有效生命的成长过程是生命系统的熵变由负逐渐变化趋于0的过程，可以说随着生命的成长，生物熵是由快速减少到逐渐减少的过程，这个过程中生物组织的总量增加，有序度增加，生物熵总量减少，所以熵增为负衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，原因应该是生命自组织能力的下降造成负熵流的下降，生命