| 生命系統與熵定律 |
| 那么，熵定律又是什么呢？1972年，美國馬薩諸塞理工學(xué)院的丹尼斯·米都斯領(lǐng)導的一個(gè)17人小組向“羅馬俱樂(lè )部”提交了一份題為“增長(cháng)的極限”的報告以后，在世界范圍的政治、經(jīng)濟、科學(xué)、哲學(xué)界引起相當大的波動(dòng)。在于民告引起的那場(chǎng)廣泛爭論中，杰里米·里夫金和特德·霍華德又發(fā)表了著(zhù)名的著(zhù)作《熵，一種新的世界觀(guān)》。這是一本論述熱力學(xué)定律，并由之探討人類(lèi)乃至宇宙前途的書(shū)，其涉及的領(lǐng)域比“報告”更廣泛，意義也更深遠?，F在讓我們先看看究竟什么是熱力學(xué)定律。 熱力學(xué)有兩個(gè)定律，第一定律也稱(chēng)為能量守恒定律，指出宇宙的能量總和是一個(gè)常數，既不可能增加，也不可能減少。熱力學(xué)第二定律就是著(zhù)名的熵定律，它指在一個(gè)封閉的系統里，能量總是從高的地方流向低的地方，系統從有序漸漸變成無(wú)序，系統的熵最終將達到最大值。這是一個(gè)不可逆的過(guò)程。 生命系統就是根本不服從熵定律的一個(gè)龐大的世界。大約40億年前，地球剛剛形成不久，炙熱的巖漿分解出還原成分的氣體，形成大氣層。而正是當時(shí)剛起源的原始生命通過(guò)生物地球化學(xué)作用使得大氣漸漸變成氧化型大氣。氧氣成分增加了，生命更加蓬勃地發(fā)展起來(lái)，一直進(jìn)化到今天。從某種意義上說(shuō)，是生命造就了今天的行星地球，而作為地球生命的最高級形式――人類(lèi)，將運用那前所未有的主動(dòng)精神繼續改造和影響外部世界。 那么生命系統真的不服從熵定律嗎？讓我們先看看一個(gè)人的生命周期過(guò)程：受精卵在母體內開(kāi)始進(jìn)行細胞分裂和復制，逐漸形成胚胎的各種器官，成熟后便誕生出世。隨著(zhù)嬰兒的成長(cháng)，各種器官與器官功能日趨完善，越來(lái)越有序化。誰(shuí)也不會(huì )否認，當孩子漸漸長(cháng)大，他體內儲存的能量也就與日俱增了。不僅一個(gè)人是如此，每當我們觀(guān)察任何一種生命個(gè)體時(shí)，都會(huì )發(fā)現這個(gè)“能量從低向高流動(dòng)”的熵定律的逆過(guò)程。 不但每個(gè)生命個(gè)體是如此，整體生物進(jìn)化過(guò)程本身就代表著(zhù)日益增長(cháng)的秩序的不斷積累。就連某種生物群體內部也一樣，例如主人群組成的人類(lèi)社會(huì )。人類(lèi)社會(huì )本身也是一個(gè)封閉系統，無(wú)疑是附合熵定律條件的。 可恰恰在人類(lèi)社會(huì )這個(gè)系統中，同樣存在著(zhù)實(shí)實(shí)在在的熵定律的逆過(guò)程。古往今來(lái)，人類(lèi)社會(huì )的歷史總是貧的越貧，富的越富，社會(huì )變得越有序，直到爆發(fā)一場(chǎng)社會(huì )動(dòng)蕩，例如農民起義或世界大戰。動(dòng)蕩使世界在瞬間從有序變回無(wú)序狀態(tài)，再重新開(kāi)始新一輪有序化過(guò)程。 此外，從原始社會(huì )到今天的后工業(yè)社會(huì )，人類(lèi)一直進(jìn)行著(zhù)能量積累，而且積累的能力和速度越來(lái)越快?？傊?，無(wú)論植物、動(dòng)物還是人類(lèi)，都向著(zhù)熵定律的反方向發(fā)展，這也可以說(shuō)是生命的共性吧。這不禁使人聯(lián)想到，我們過(guò)去把生命定義為“能夠自我復制的過(guò)程”，而今天，我們似乎應當給生命下一個(gè)更深刻的定義：“生命是一個(gè)從無(wú)序到有序的發(fā)展過(guò)程。”這是一個(gè)與非生命的自然界截然相反的過(guò)程，而且是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程。 杰里米·里夫金和特德·霍華德并不否認生命系統對熵定律的挑戰，但他們認為，生命積累能量是以消耗宇宙更多的能量為代價(jià)的，也就是說(shuō)，有機體的生長(cháng)所體現的熵的微小的、局部的遞減，都伴隨著(zhù)宇宙總熵的更大范圍的遞增。因此，生命正在使世界加速走向“熱寂”。從選擇與調整人類(lèi)與自然關(guān)系的角度來(lái)看，他們的觀(guān)點(diǎn)并沒(méi)有錯，因為在無(wú)窮大的時(shí)間和空間尺度上，生命以及我們生存的世界肯定是“死定了”。 但是隨著(zhù)生命科學(xué)的不斷發(fā)展，人類(lèi)應當找到全新的生命與非生命世界“和平共處”的方式，在比“無(wú)窮大”稍稍小一點(diǎn)的時(shí)間尺度內，使人類(lèi)能夠子孫萬(wàn)代地繁衍下去。實(shí)際上，源于宇宙大爆炸熱力學(xué)理論的“熵定律”學(xué)說(shuō)，在與突飛猛進(jìn)的粒子研究新成果聯(lián)姻中，正在把科學(xué)導向一個(gè)全新的境界。在超微觀(guān)或超宏觀(guān)領(lǐng)域中，當我們突破光速壁壘、時(shí)間壁壘、熵壘等人類(lèi)認知與思考的種種界限以后，就一定能夠發(fā)現和理解與生命系統類(lèi)似的許多其他系統，并以此來(lái)證明世界并不是“死路一條”。
|
聯(lián)系客服
