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『坤鹏』坤鹏论：生命以负熵为食！( 四 )


同一元素的不同原子之间并没有什么差别 ， 生命个体内的一个碳原子和食物中的一个碳原子是一样的 ， 生物体内的一卡路里能量和体外的一卡路里能量也是等价的 ， 并无高下之分 。
那么 ， 单纯的物质交换和能量获取有什么意义呢？
由此开始 ， 薛定谔给出了他那令人心驰神往的答案 。
生物作为宇宙的一部分 ， 它自身的熵也有着不断增加的自然趋势 。
生物的每次呼吸 ， 每个动作 ， 它们的效果都是熵增 。
也正是熵增将生物体一步步带向死亡 。
为了维持生存 ， 生命体必须设法持续从外界摄入可用能量 ， 从而增加自身能量的可用程度 ， 此消彼长 ， 能量的不可用程度会减小——熵减 。
同时 ， 生命还要排放代谢废物和废热 ， 以这种方式将产生的不可用能量释放回环境 。
所以 ， 新陈代谢的本质是 ， 生命体使自己摆脱在其存活期内所必然产生的熵 。
换言之 ， 生命体从周围环境中汲取负熵（秩序） 。
生命以负熵（秩序）为食！
显然 ， 这就是前面三大结论中的第二点 ， 必然靠外部能量输入才能熵减 。
但是 ， 能够从外部汲取能量的是系统是开放的 。
从这个角度 ， 让我们一起审视我们所在的生态圈 。
太阳 ， 是一个熵极低的存在 ， 它是地球最大的可用能量来源 。
地球 ， 实际是一个开放系统 。
它接受阳光 ， 吸引热辐射 ， 从太阳那里获得负熵（秩序） 。
然后 ， 又辐射出所吸引的一部分太阳的热量——高熵的红外线 ， 散发到太空中去 。
对于地球而言 ， 这无异于构成了一个熵减的环境 。
我们再从整个地球缩小到单个生物 ， 比如：植物、动物 ， 包括人类 。
它们和我们 ， 其实都是一个个开放体系 。
正因为都是开放体系 ， 才形成了地球之上的完美生态循环 。
草食动物和肉食动物则通过进食 ， 摄取包括植物、动物内的有机化合物 。
有机化合物是生命的基础 ， 它的最大特点就是物质组织得井然有序 ， 是绝对妥妥的有序能量 。
动物消化吸收之后 ， 再将其排出体外 ， 这时物质的有序性已大大降低 ， 但并未完全退化 ， 因此它还能被植物和微生物利用 。
与此同时 ， 植物还从阳光里吸收了能量以及负熵（秩序） 。
从根本上讲 ， 所有的生物都是在靠着汲取负熵（秩序）来维持生存 。
整个生物圈其实就是一个负熵（秩序）循环“传递”的过程 。
而开放的个体在其中摄入食物、汲取热量、消化 ， 然后再排泄出去 。
也就是 ， 它们不仅与环境有能的交换 ， 物质上也有交换（吸进、再排出） 。
但是 ， 这基本上是一个相对稳定的体系 ， 所接受的和所输出的 ， 接近于相等 。
所以 ， 人类才能够保持一定的温度 ， 与外界有一定温度差 ， 造成熵减小的体系 。
事实上 ， 一个使熵减少的体系 ， 对于生物进化是至关重要的 。
现代文明实际就是千方百计想出各种方法 ， 在不违背自然规律的情况下 ， 减少系统的熵 ， 而不是使熵增加 。
为什么？
这是潜藏在最深处的本能——远离平衡态 。
因为 ， 只要活着 ， 就维持着非平衡态 ， 只要想活着 ， 就必须维持非平衡态 。
这里再提醒一句 ， 这种远离平衡的能力 ， 只有开放系统才有 。
同时 ， 万物都有熵增的趋势 ， 熵减少并不能凭空产生 。
因此 ， 能量守恒定律之下 ， 一个局部范围熵的减少 ， 必然以另一处的熵增为代价 。
比如：生命通过进食维持自身的低熵状态 ， 就需要把自身产生的无用能量 ， 以代谢废物和废热的形式排放回所在环境中 ， 这就增加所在环境的熵 。
薛定谔认为：生命这种从合适环境中汲取负熵（秩序）的“天赋” ， 与其所具有的遗传物质有着密切的关系 。
虽然遗传物质和宇宙中的其他物质一样 ， 只是一团原子而已 。


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