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熵增定律:自然和生命 的终极定律

2020-03-12 · 赣州新闻网 · 探索

1 历史上最牛的熵增定律

中国清华大学科学史主任吴国盛教授如此评价熵增定律:“人类科学史如果只留下一条定律,那我会留熵增定律。”也许你会说,怎么可能呢?我听都没有听过!你再继续追研关于熵理论问世后的155年历史轨迹。

1865年,热力学之父克劳修斯通过众多实验证明:在一个封闭的系统,最终会趋于混乱无序,熵代表混乱无序,也就是达到最大熵值,这就是熵增定律。对宇宙来说,也是一个封闭系统,因此,宇宙最终也是混乱无序,这个最终状态也称为热寂,宇宙最大的熵值。现代天文科学对宇宙的研究也证实结果也支持熵增定律。

人类的身体有自然物质的属性,也遵从熵增定律,人类无法避免生老病死,尽管有人折寿,有人长寿,但结局都一样,最终结局是机体死亡,进入无序混乱状态。熵代表无序混乱,人类自身无法阻止熵增,主观是可以通过努力延缓熵增抗衰老,也遵从这个基础定律。

02 薛定谔:人活着就是对抗熵增 生命在负熵

熵增定律能够解释自然界物质衰变现象,但无法解释生命现象,特别是:人类个体从一个小小精子有序成长为人,究竟是什么力量推动生命的有序进化?1945年量子力学之父诺贝尔奖得主奥地利科学家薛定谔在德国三一神学院专题报告:认为生命现象之所以能够有序进化,在于能够不断吸收负熵,包括:阳光、空气和食物等,薛定諤的名言:“人活着就是对抗熵增,生命在于负熵”,其著作《生命在于负熵》一直在深刻影响世界。

中国工程院医药卫生院士俞梦孙的公开观点:“熵代表系统的无序程度,负熵是物质系统有序化、组织化、复杂化状态的一种量度。高负熵环境就成为支持生命健康的一个重要环境(包括:空气的负氧离子、小分子团水、地磁及高负熵食物)”。

中国科学院李衍达院士的公开观点: “就薛定谔当时的理论来说,「生命本身就是一个复杂的信息系统」生命过程中的生理活动可以看做是一个信息系统从外界摄入负熵,维持自身稳定的过程。.....,从信息的角度看生命问题,往往给我们很多新奇而深刻的理解。” 从信息的角度看生命问题,往往给我们很多新奇而深刻的理解。

3 150多年来人类重大科技成果支持熵理论

1948年 美国数学家香农提出信息熵概念,对信息熵进行量化的定义,熵越大,不确定小越大,熵越小,不确定性越小,也就是必然性越大。用信息熵去理解物质世界,生命现象有必然性。

1956年 英美科学家克里克和沃森共同研究发现生命的遗传信息DNA,人类代代能相传是因为遗传信息DNA可以准确无误复制,结合信息熵去理解遗传信息,生命现象存在有必然性。如此复杂的海量的基因密码却准确无误代代相传,必定有个智慧的设计者。

1969 年诺贝尔奖得主比利时科学家普利高津在克劳修斯、薛定谔的理论基础上,提出耗散结构,一个能够走向有序的耗散结构在三个层面可以延缓熵增:与外界交换物质;与外界交换能量;与外界交换信息。生命就是这样的一个耗散结构。

2003年人类基因组全部破解人类遗传密码,1990年开始到2003年,由多个国家参与的人类基因组用13年时间提前完成被称为生命探索的登月计划。这项工程的意义似乎标志着人类可以通过调控生命的信息密码解决人类生来病死的疑难,但事实与现实相差太远,依然有许多未知的领域摆在人类的面前。

2007年人类微生物组启动。尽管人类破解全部遗传密码,但对与人类共生的微生物包含100万以上的元基因编码,人类知之甚少。为了加快对这个领域的开发,由美国国立卫生院主导、日本及欧盟多个国家参与的人类微生物于2007年启动,直到现在也是努力进行中。非典爆发已经17年,中国以及国际社会也投入大量科研,但至今依然没有找到疫苗。2020年新冠病毒令世界都头痛。

从熵增定律到信息熵、遗传信息DNA的发现、耗散结构理论提出、破解人类基因密码到至今探索元基因的微生物组,这是155年来重大的科技成果,都在印证:熵增理论能更好解读生命现象,也是免疫力最本质根源。尽管生物科学可入深入到量子层面,但人类最终得回到大自然母亲的怀抱,并仰望宇宙神秘的力量,是谁供应人类负熵?(广西抗熵增医学研究有限公司供稿)

大学德国疫苗新冠投入历史代表生命大余