奥地利著名理论物理学家、量子力学创始人薛定谔在《生命是什么》一书中提到了负熵的概念,他在书中写到:“一个生命有机体在不断地产生熵——或者说在增加正熵,并逐渐趋近于最大熵的危险状态,即死亡。要摆脱死亡,要活着,唯一的办法就是从环境中不断地汲取负熵。一个生命有机体具有推迟趋向热力学平衡(死亡)的奇妙能力,就像是活有机体吸引一串负熵去抵消它在生活中产生的熵总量,从而使它自身维持在一个稳定而又低熵的水平上。”生命有机体要摆脱死亡,就要活着,唯一的办法就是从环境里不断地汲取负熵。汲取负熵去抵消它在生活中产生的熵增,从而使它自身维持在一个稳定而又很低的熵的水平上。这里的负熵,薛定谔认为不是简单的取负号的熵,而是系统有序的量度,负熵增加意味着事物向着有序的方向发展,是进化的标志。这如同“不能认为负数仅仅是取负号的正数”,因为正数若意味着盈利,负数则意味着亏空。总之,负熵不是简单的物质、信息或能量的总称,而是使系统朝进化方向发展的源泉。只要当系统在吸收了该物质,或信息、能量产出了系统的进化时,该物质就是负熵。例如,动物的粪便对动物自身而言是正熵,但是土壤在粪便的作用下,提高了肥力,增加了植物生长所需的营养,对植物来说就是负熵。
薛定谔在《生命是什么》中提出了一个非常深刻的问题:生命的特征是什么?一个物质什么时候可以认为是活的?薛定谔认为,“当‘它’保持在‘做某些事情’、保持运动、持续与环境交换物质,且其期望比一个无生命物质在类似情况下‘保持下去’的时间要长得多”。从薛定谔这段话中,我们可以总结出生命长久存在的三大必要条件,依次分别是目的性(保持在“做某些事情”)、运动性(保持运动、持续与环境交换物质)、不死性(期望比一个无生命物质在类似情况下“保持下去”的时间要长得多)。鉴于此,我们可以引出生命有机体负熵为生的三大条件。
一是万物要存在,必须先稳定有序。众所周知,原子分子级别的粒子无时无刻不在各自进行着毫无秩序的热运动,但是,宇宙是由稳定的物质所占据的,只有稳定才能认为“你”所存在,“你”存在的时间之长足以值得宇宙为你命名,凡是不稳定的存在都将被宇宙所抛弃。所谓适者生存,实则是稳者生存。(www.daowen.com)
二是去中心化生存,必须要复制有序。生命有两个存在分支:一个是中心化生存的无机生命;另一个是去中心化生存的有机生命。前者是以单一或少数物质集中抱团的方式存在,物质间各自为营,完全独立,如果将其脱离分解,将不复存在;后者则拥有强大的复制基因,能够不断分裂复制自我分子。前者集聚统一,后者分裂复制,这也是区分中心化生命与去中心化生命的唯一标准。
三是差异化生存,必须要选择有序。差异化生存是自然进化中智慧的一面,虽然很有可能只是因为错误被迫差异化,但恰恰是错误让生命尝到了差异化的甜头,从而成就了生命的反脆弱性。无序与有序两极之间的博弈消长如道之阴阳,无序的可能性与不确定性总会冲击有序的力量,有机生命为了应对这种不确定性的办法就是不断试错,以此多元化自己的基因库,在平和安详的时代多用显性基因不断优化自身,在剧变环境与应激条件下,则启用某个预备的隐形基因来适应。
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