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生物与熵。( d, h$ b C* g
熵,本来只属于热力学范畴,应用于物理学领域,熵增原理就是热力学第二定律,适用于孤立的封闭的系统。这里的熵实际是“熵产生”。; ^* D8 u5 q+ l( w$ Q9 l2 \ U7 ]! G
后因熵与生命、信息、社会系统等发生了千丝万缕的联系,产生了新的关于熵的概念,普里高京等人也把热力学第二定律由封闭体系推广到了敞开体系。因此除了系统本身的“熵产生”以外,还有系统与环境之间的“熵流”。于是热力学第二定律更精细地表述为ds=dS+djs其中ds叫熵流,可负也可以为零,而djs则表示系统内部熵产生,这部分恒为正,也就是前面所说的熵增原理。
, k# e0 W9 m$ i% q3 F生物在胚胎发育和进化中显现出来向较高有序性、异质性和组织过渡性,是通过从外界不断吸取负熵,反抗内部的熵增加保持系统的有序性。因此,熵和进化这对矛盾得到了统一。
: Q$ s. T; d F1 s& z2 `& E+ Q8 e A6 H* w/ o; h' Z
生物的生长:从外界所获得的负熵流恒大于内部的熵产生,那么生物系统的熵变小于零,生物系统的熵值将会减小,有序将会增加,这样生物便会从一定的有序结构上升到更高一级的有序结构上去了。
$ J" K! Y$ j8 C; ^$ _! Z( h生物的成熟:所获的负熵恰好等于系统内部发熵产生,那么系统的熵变将等于零。于是,系统便维持在一定的有序结构上不再变化。
4 P7 u% G; b! k8 ^. L生物的退化、衰老和死亡:生物从外界获得的负熵小于内部的熵产生,那么,生物系统的熵便会随着时间的退移而增加,生物便开始退化,衰老,以及死亡。
" f/ ]9 |- x0 J9 ?2 l. a因此,生物是依赖负熵为生的此即生命的热力学基础
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