正反馈是持续获取负熵的关键
来源:《太极进化主义》第2篇 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-07 | 1290 次浏览 | 分享到:

  很多非生物都具有获取负熵的能力,那么生物与非生物的区别在哪呢?按照薛定锷的说法,生命能不断地获取负熵。所以区别似乎在于非生物不能持续地获取负熵。为什么呢?

  氢气与氧气反应后生成水,水不具备氢气和氧气那样的性质,可以说氢气与氧气获取负熵以后就失去了或降低了获取负熵的能力。如果某种物质要能持续地由环境获取负熵,就必须保持获取负熵的能力。设获取负熵的能力为A1,保持A1这种能力所需要的能力为A2,谁来保持A2呢?那就需要A3,然后又需要A4 、A5等等。如果这些能力都是互不相同的,那么这种物质就需要具有非常复杂的结构,要从原始地球环境产生这样的物质显然是不可能的,即使今天也很难。

  这个问题似乎很难解决,但卢卡却用一个非常简单的办法把它解决了。如果A1、A2、A3、A4是完全相同的功能,那么这同一个功能既可以用来获取负熵,又可以保持获取负熵的能力。在自复制的过程中,DNA将环境中分散存在的嘌呤、嘧啶等物质合成新的DNA,这样无序的、分散的物质变成了有序的物质,这是熵减的过程。同时,新的DNA产生以后,DNA的个数从一个变成了两个,获取负熵的能力就增强了。所以自复制的过程就是维护和增强获取负熵能力的过程。这样自复制的功能既是获取负熵的能力,又是维护和增强获取负熵能力的能力,这样一个具有比较简单的结构和功能的物质就能够持续地由环境中获取负熵。所以自复制或者说这两种能力的统一是卢卡产生的充分必要条件,是生命的本质。其实,很多正反馈都可以成为这两种能力的统一,自复制是一种比较简单的正反馈。

进化并不是生命的本质,由第1篇2.3.5节定理可知,非生物和生物的各种特性都可能成为世界进化的动力。(看懂世界网站taijievolutionism.cn/专题论文/2系统论/2.5批判热力学第二定理/世界进化的动力)非生物也能自发地进化,生物与非生物的区别不是能否进化,而是复杂结构能否幸存。达尔文相信复杂性状总会自发地产生,即他认为世界有自发进化的趋势,但热力学第二定理和玻耳兹曼关系式把这变成了一个问题。

人类在工业上使用化学合成的方法能合成很多复杂物质,但往往需要高温高压等条件,需要巨大的反应炉。人类这样利用化学方法实在是太笨了,而且合成的物质复杂程度远远比不上生物。用工业方法合成蛋白质等生命物质几乎不可能。生物途径合成的物质非常复杂,但基本上都是常温常压下进行,这是因为生物合成的主要方法是复制、转录和翻译,所需要的复杂信息完全依靠复制保存。所以说,复制是复杂系统能够幸存和进化的关键。人类也会用种植、培养和养殖等生物方法获取复杂物质。

人类所用的化学合成方法类似于生命起源过程中合成大分子物质的方法。生命起源以后,由于新方法与旧方法的效率相差太多,旧的方法就没有存在的价值和可能了。用生物途径(包括基因工程和生物提炼等)代替化学合成方法进行生产是人类社会生产力发展的必然趋势。