第101篇 耗散结构理论（9）— 耗散结构理论内容总结

杨鸿智

第101篇  耗散结构理论（9）— 耗散结构理论内容总结
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智

1  系统的分类：
a 孤立系统：与环境既没有物质交换也没有能量交换
b 封闭系统：与环境有能量交换，但没有物质交换
c 开放系统：与环境既有能量交换，也有物质交换
因为自然界中，真正的孤立系统实际上是不存在的，所以在实际工作中，人们常将孤立系统与封闭系统两个概念混用。
  
2 热力学第二定律：任何孤立系统都会因为热量的散失，而与环境达到热平衡而失去做功能的能力。物理学将散失的热量称为“熵”，这样，热力学第二定律又可表述为：一个孤立系统最终都将达到一个最大熵的热平衡状态。（宇宙热死）
  
3 研究发现对于复杂系统物质来讲，虽然也存在热的散失，但系统并未走向与环境达到热平衡的状态，相反，复杂系统可以处在远离热平衡的状态不变。
4 研究发现：之所以出现上述现象，是因为复杂系统是一个“开放系统”。它除了向环境排出物质及耗散能量之外，还能不断地从外环境得到物质和能量的补充。
5 负熵：物理学将从环境得到的物质和能量称为“负熵”。因此，物理学给生命下的定义是：生命以负熵为生。
6 这样得出耗散结构理论的第一条内容：
开放系统：系统要想保持自身的结构和功能状态，必须是一个开放系统，必须不断从环境获取物质和能量的补充。
7 以第一条内容为基础，得出第二条内容：
远离平衡态：复杂系统的结构和功能只有在远离平衡态时才能维持。当系统接近平衡态时，功能状态逐渐降低，达到平衡态时系统彻底死亡。
8 耗散结构理论的第三条内容：
耗散结构中有正反馈存在。耗散结构的系统，要想维持自身结构和功能的存在，必须允许系统内子系统之间有正反馈相互作用存在。正是这些正反馈的存在，才引起系统内各种非线性的相互作用，并通过涨落形成稳定的结构。
9 耗散结构为系统发生质变、飞跃，即一系统向另一系统转化，新系统、新结构的产生打下基础：子系统不断接收外来的物质和能量后，不断加强的正反馈运动，最终会突破系统调节中枢的负反馈控制，这时，这些子系统会在新的条件下达到新的平衡，这时原系统也就转化成新的系统，新结构也就诞生了。
小结：
耗散结构理论，是系统理论发展的第二个阶段。这个阶段的理论主要是对系统作动态描述。即研究系统是如何维持存在的。系统内部各子系统之间是如何相互作用的，这些研究为人类认识系统功能，并最终介入系统运动，控制系统为人类利益服务打下基础。
《一个比喻：钱对人的作用》
为了更清楚地说明熵和有序行为之间的关系也许我们可以用一位打算省钱的先生可取的选择作比喻。如果他是一文不名，那么他在消费上的改变，相当于平衡态时，熵的变化：是零。也就是说，对于一个完全没钱的人，也不存在对钱的支配的问题。这样根本不存在与钱有关的任何问题。这就叫做“平衡”。实际上是一种无生命的状态。然而真实的世界不是处于平衡态。所以我们这位希望省钱的先生，其实有少量的钱。在这种情况下，他能做的是，除必须花费一些饮食上以外，他要把他的开销降低到能使他活下来的最低水平。这时这位先生离开平衡态有了一段距离。因为他有了一点线，因此，也就有了一些较低水平的少量的活动。这里，这位先生，有生命活动，但不多，因为钱少。距离平衡点的距离太近。现在让我们来看远离平衡时会发生什么情况。即，如果这位先生有许多钱，那么他除了可以尽量吃好外，要买一所房子，房子要装修，要娶老婆，维持一个家。要把一部分钱存在银行里，更重要的是，要拿一部分钱办一个实业，以便资本升值，不至于坐吃山空。等到实业办好了，又想到通过实业使资本升值周期太慢，最快的方法是投资金融业，以钱变钱。如此这般，这里这位先生不仅每天要跑工厂，跑银行，跑交易所，还要乘飞机到处跑。以便节省时间。手里拿着手机，不停地与名方面通话，这叫做信息，甚至夜里也不能安眠——这就是说，当他有很多钱，远离了平衡态时，他就表现出充分的生命力，可以干许多事情。反过来，也可以说，正是这些钱使这位先生远离了平衡态。