生命赖负熵而生

千秋雪

生命赖负熵而生 逆流而上啊



最近在读一本不怎么读得懂的书《生命是什么》，奥地利物理学家埃温尔.薛定谔写的。大家一定听过“薛定谔的猫”，这一提法似乎是表达了他对想要用一般的统计学说来解释量子物理的拒绝。《生命是什么》更多地在阐述“意识”的本质，在试图从物理的角度解释生物的问题。我是几乎没学过生物的，所以读不大懂，但中间一章“有序、无序和熵”挺有趣。



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“熵”是热力学第二定律中出现的态函数，用来描述系统的无序程度，系统越无序，越杂乱无章，熵越大。热力学第二定律又可以简单地叫做“熵增原理”，大概意思就是“一个孤立的系统，如果里面过程可逆，熵不变；如果不可逆，熵总是增加。”说得更通俗一些，就是“破镜不能重圆”“覆水难收”“人死不能复生”。很多过程的发生具有方向性，如果不加干扰让它自发进行的话，它总是向更无序更杂乱无章的方向发生。
“守恒”的概念在生活中很常见，心理学家皮亚杰认为一个7岁左右的孩子开始有守恒的意识，三个弹珠丢在草丛中，只找到两个他是不会罢休的，因为他相信“物质不灭”；但三岁的孩子就不同了，你说“没有了，飞了。”他马上屁颠屁颠去干别的了，因为他还没有“守恒”的概念，他相信真的会“消失”。
“能量守恒”是物理中应用很广泛的一条定律，解释了为什么不可能造出“第一类永动机”，这种不消耗能量就可以源源不断输出机械能的机器因为违背了“能量守恒定律”所以宣告失败。既然“能量守恒”我们为什么要“节约能源”呢？因为许多物理过程的发生是不可逆的呀！比如，启动一个物体在地面跑起来，因为与地面和空气摩擦生热，最终它会停下来。这个过程中机械能可以自发百分百地转化为热能，但是你却不能期待那些热能可以自发集中起来还给物体让它回到原来的速度。在生活中有很多这样的现象，一滴墨水滴入清水中很快自发扩散开来，但它不可能自发还原为一滴墨水，除非施以其他手段。



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按照这个理论，我们所处世界未来的图景是令人沮丧的。如果一直这样“熵增”下去，整个世界将最终陷入极限无序的混沌状态。可是事实并非如此，所以在很长一段时间里，科学界一直存在两种对立的进化观点，达尔文的进化论认为：生物体中存在着凝聚作用和自组织作用，它将导致有序程度的不断增加和复杂新结构的产生；而熵增加原理主张有序趋于无序，非平衡趋于平衡的进化观点（实际是一种退化）。在薛定谔的《生命是什么》中，他提出了“负熵”的概念，很好地弥合了以上观点之间的隔阂。“熵”是描述系统无序度的量，而“负熵”则是描述系统有序度的量。
用S表示熵，dS表示系统熵的变化，deS表示“负熵”的变化（可正可负，来源于系统与外界交换物质、能量、信息），diS表示“熵增”（系统内部不可逆过程引起的熵增加）。这样一个开放的系统其熵的改变表达式可以写成：dS = deS + diS.其实，这个表达式是莫斯科物理学家普利高津提出的“耗散结构”理论表达式的一部分，他也因此而获得了1977年诺贝尔化学奖。在这里大家牢牢记住：熵越大表示系统越无序，负熵越大系统越有序。
这就很有趣了，我们可以在这个表达式下尽情发挥。



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一个生命有机体从出生到成年是变得越来越有序列、高级的，但是一旦步入成年再往后其体内的熵是不可逆增加的，并且逐渐接近于最大值的危险状态，这个过程我们叫做衰老，最大值对应极度无序，指的是死亡。生命体作为一个非平衡的开放系统想要延缓衰老和死亡，就是要从环境中不断地汲取“负熵”来抵消自身的“熵增加”。所以说有机体是赖负熵而生的。衰老每时每刻不可逆地发生在我们身上，我们需要通过吃进去有序度高的食物，即汲取“负熵”；排除汗液和各种污垢，即熵特别大的物质，来维持自身处于一个比较稳定、低熵的状态。在物理人看来，维持生命本质是：汲取“秩序”，排出高熵物质。
再重复一次，熵越低表示越有序，越高级、越健康。
念高中的时候有段时间流行气功，一个男同学痴迷于一种叫做“中功”的组织（后来被定性为邪教），还神秘兮兮地向大家传授了一招利于健康的做法：每天早晨五点多起来，找一处空旷的场所，半蹲微伸双臂并下垂，然后抖动。说是那个时段那么抖动能利用地磁场把人体磁场磁化顺溜，一旦顺溜有序人就能百病不生。我们一帮无知之徒每天早上抹黑爬起来找地方去抖，像一群僵尸一样把早起锻炼的老头老太太们吓得半死。其实持续了不到一周就偃旗息鼓了，因为白天上课头昏脑涨很快就被老师发现并制止了。如今看来，邪教组织披着科学的外衣确实能更多地迷惑广大人民群众。
众所周知，“癌”实质是局部组织细胞的异常增生与分化，没有规则，扩展迅速，很快就将人体组织侵占使成为一个熵无穷大的系统，即死亡。
再说说社会发展，如果不加约束社会秩序必然会越来越混乱。我们坚持党的基本路线，加大各种体制改革与创新，依法、以德治国，反腐倡廉、纠正行业不正之风；扫黄、打黑、打假，净化内部环境，都是一种输入“负熵”的行为。
在生产生活中人们总是以得到“低熵”（有序、规整、高级）的产品为目标，却总是以同时得到高熵废物和废热为代价，既浪费生产资源又污染环境。世界自然基金会和联合国环境计划组织联合发表的2000年地球生态报告中指出：“人类若依照目前的速度继续消耗地球资源，那么所有的自然资源会在2075年前耗光。”鉴于此，我们必须在生产过程中向生产系统输入知识和科学技术这些“负熵”，以确保在生成低熵产品时，附属的高熵废物没那么多。
在企业管理或者班级管理中也是。如果管理者水平低下、信息量少、不真实、不全面，就会给团队带入更多的“熵增”，加重“无序度”。记得我们学校的前书记在一次班主任会议上说：“班主任要有所作为，班级就像一块地，你不种庄稼它就会长草。”这句话被很多人传颂，颇有些道理。但一个开放的系统输入的可能是“负熵”也可能是“熵增”，取决于管理者的水平。
现在的网络监管不力导致社会不安定因素增多，其实也是“熵增”的过程，必须利用政策法规加以管控，输入“负熵”，使系统远离热力学平衡态。
思维在语言之前是混沌的，一直对“熵”的话题很感兴趣，数学水平所限学不透，也不可能学透了。文理交杂、乱说一通，是兴趣，也是一种自我学习。






作者：逆流而上啊
链接：https://www.jianshu.com/p/f829746e32ae
來源：简书

南京陈斌

在物理人看来，维持生命本质是：汲取“秩序”，排出高熵物质。

——专家们讲话太高深。

在医学人看来，生命的本质，就是新陈代谢。新陈代谢的状况如何，一个是先天的基因问题，一个是后天的维护问题。

曹孟德有诗云：盈缩之期，不但在天；养怡之福，可得永年。

从后天的维护角度来讲，包括饮食有节，起居有常，劳逸有度，调摄情志。

千秋雪

生命体作为一个非平衡的开放系统想要延缓衰老和死亡，就是要从环境中不断地汲取“负熵”来抵消自身的“熵增加”。所以说有机体是赖负熵而生的。衰老每时每刻不可逆地发生在我们身上，我们需要通过吃进去有序度高的食物，即汲取“负熵”；排除汗液和各种污垢，即熵特别大的物质，来维持自身处于一个比较稳定、低熵的状态。在物理人看来，维持生命本质是：汲取“秩序”，排出高熵物质。
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熵越高，人越衰弱；要保持健康，就必须维持负熵。

千秋雪

负熵就是熵的对立，熵代表的是无序，而负熵表示的则是有序。汲取负熵，可以简单的理解为从外界吸收了物质或者能量之后，使系统的熵降低了，变得更加有序了。因此，我们吃的东西必须本身非常有序，即食物必须低熵，所以我们动物只能吃生命。植物则有所不同，对于植物来说，最根本的负熵来自太阳的阳光。阳光是整个地球上所有生物所汲取的负熵的根本来源。因此，我们以后不要只感谢太阳带给我们的无限能量，一定要在后面加上一句，感谢太阳带给我们的负熵~!

南京陈斌

千秋雪 发表于 2018-8-17 04:56
负熵就是熵的对立，熵代表的是无序，而负熵表示的则是有序。汲取负熵，可以简单的理解为从外界吸收了物质或 ...

负熵就是熵的对立，熵代表的是无序，而负熵表示的则是有序。汲取负熵，可以简单的理解为从外界吸收了物质或者能量之后，使系统的熵降低了，变得更加有序了。因此，我们吃的东西必须本身非常有序，即食物必须低熵，所以我们动物只能吃生命。植物则有所不同，对于植物来说，最根本的负熵来自太阳的阳光。阳光是整个地球上所有生物所汲取的负熵的根本来源。

——负熵表示的则是有序；

我们听吃的东西必须本身非常有序，即食物必须低熵；

阳光是整个地球上所有生物所汲取的负嫡的根本来源。

这里面的逻辑，似乎有问题。负嫡表示有序，有序的即是低嫡或负嫡？

有没有在置换概念？

南京陈斌

负嫡表示有序，有序的即是低嫡或负嫡？

——人有两只眼。

有两只眼的即是人？

千秋雪

南京陈斌 发表于 2018-8-17 05:06
负熵就是熵的对立，熵代表的是无序，而负熵表示的则是有序。汲取负熵，可以简单的理解为从外界吸收了物质 ...

熵代表的是无序，而负熵表示的则是有序。
熵（无序），代表伤害；低熵（比较有序），代表较低的伤害，也可以说是较有序的。负熵（有序），代表健康。
这里，所说“我们吃的东西必须本身非常有序，即食物必须低熵”中的“非常有序”应该是表达不太准确。