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《竹林草堂:生命以负熵为生.读懂熵增定律》

 禅心慧海 2023-10-07 发布于广东
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“生命以负熵为生”的观点,来自大名鼎鼎的奥地利物理学家,量子力学奠基人之一,诺贝尔物理学奖获得者薛定谔。这位大鳄曾由物理学,跨界到生物学,写了一本引起世界轰动的书,叫《生命是什么》。
在这部1944年出版的著作中,他提出了“人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生。”的观点。这一观点曾被不少人认为为自己迷茫的人生,指明了方向,让人顿生彻悟之感!
一位物理学家,写了一部生物学方面的著作,而它又为很多人的人生路指明了方向,这听起来是不是有些意思?!
而爱丁顿爵士也说:“我认为,熵增原则是自然界所有定律中至高无上的。”
这位大鳄哥是英国的天文学家、物理学家和数学家,也是第一位用英语宣讲“相对论”的科学家。他曾说,除爱因斯坦外,自己是世界上唯一真正懂相对论的科学家。是不是有点”牛的n次方“之感?

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那么,“熵增定律”是什么?为何能有这么高的评价,甚至被誉为宇宙的发展法则。爱丁顿回答说:因为它符合了宇宙演化的一般规律,解释了一切事物遵守的规则。
“熵”,本源于热力学第二定律,最早是在1865年,由德国物理学家克劳修斯提出来的,用以度量一个系统“内在的混乱程度”
所谓熵增定律,是说在一个孤立的系统里,如果没有外力做功,其总混乱度(熵)会不断增大。
这里有两个前置的条件:孤立系统+无外力做功。这是对整个宇宙而言的,如果对地球、国家、企业或个人,这两个限制条件就变为:封闭系统+无外力做功。
简单说,就是任何一个系统,如果在封闭状态下,且没有外力做功情况下(就是说没有与外部进行有效的能量交换),就会趋于混乱和无序,处于“耗散”状态。
举个栗子说:一个房间,初始状态是井井有序的,每件物品都摆放在自己正确的位置,环境也一尘不染,干干净净。但过段时间后,会发现一些物品很快会跑到错误的地方,房间不再整洁,从起初的整齐变得混乱。如果不加整理,这种乱会不断继续下去,直至房间变得“一塌糊涂”。
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以系统论观点看,宇宙,包括世间的一切,都可以被看做是个“系统”。它可以是有机的,也可以是无机的,可以是自然的,也可以是社会的,可以是个体的,也可以是组织的等等,无所不包。可以是小到肉眼看不到的微粒(甚至可无限分解下去),也可以大到整个宏观宇宙(甚至可以无限扩展出去),所有系统都遵循这个“熵增定理”。

熵增定律,被认为是世间最让人沮丧的定律。因为一定意义上说,它左右了宇宙间一切事物兴衰发展的规律,当然也包括了世间的人、企业和国家民族等。

那么,如何来应对这一规律?
从定义看,熵增的条件有两个:封闭系统+无外力做功,只有打破这两个条件,就有可能实现“熵减”,即所谓“负熵”。
“负熵”就是熵的减少,它是熵函数的负向变化量,是对系统有序化、组织化、复杂化状态的一种量度,是匈牙利裔美国科学家齐拉德于1929年首次提出来的,它是以往经典热力学中从未出现过的一个概念和术语。
听起来有点抽象,咋理解?也许从我们以往伟大的生命演化史里,可以得到一定的启示。
整个生命的发展,就是一部“负熵”的历史。当人从无机生命,到有机生命那一刻起,就注定了这将是一部艰辛与精彩共存的史诗。
人类的始祖是一种“蛋白质+RNA”的聚合体,科学家将其命名为LUCA,LUCA通过吸收能量来大量复制。但问题来了,宇宙的熵总的来说是增加的,所以LUCA的减熵,就会导致环境的急剧熵增,即环境恶化。无奈LUCA只能进化,变得更高级,以适应环境的变化,于是DNA聚合体诞生了。
DNA比RNA更加稳定,也更加智能。但这样一来,消耗的能量更大,吸收的物质更多,导致环境的熵增比以往更大。所以,DNA聚合体被逼着向单细胞演化。同样,环境的熵增再次增加,于是单细胞又向更高级的多细胞进化,于是令人激动的“寒武纪生命大爆发”诞生了!
又因为孤立系统无法获取足够的能量,所以多细胞开始移动,并且产生了感知能力,如视觉、嗅觉、听觉等。从此,生命走上了“智能进化”的道路。
从整个生命的”减熵“过程看,它一直在做三件事:
一是努力保证能量的供给。从单纯的化学作用,到光合作用和呼吸作用,再到光合作用+呼吸作用的结合体,以至进化到多细胞生物;
二是努力开放系统。细胞从无法移动,到进化出能游动、爬行、行走和飞行的能力,都是开放接纳学习外界更好的信息,来反哺自己。
三是努力变得更智能化,为最低成本地获得更多进化的能量,生命越来越聪明,进化出了感知能力,从而能接受和分析更多的信息,以减少更多熵的耗散。
一位叫王东岳的“民哲大咖”,用了个叫“递弱代偿”的新名字来解释这个“熵增定律”即世上万物,生存强度都会呈现递减态势,一代比一代弱,为保证衍存,就必须要自己作出调整补偿,这个调整和补偿就是“负熵”。图片

做“负熵”,有几个要知悉的方法要素:

一是要主动去做功。舒适,是熵增定律的第一张王牌,而“负熵”,就是要逆这个“舒适”过程而为,这当然是艰辛的。因此,任何时候都不可松懈,一旦减少了能量的投入,“熵增”立马就会回来。

二是要保持开放的系统。所谓保持开放的系统,就是要保持系统的“耗散结构”状态。

“耗散结构”,是相对“平衡结构”概念提出来的。它提出,一个远离平衡态的开放系统,在外界条件发生变化达到一定阀值时,量变就可能会引起质变。系统通过不断地与外界交换能量与物质,就可能使自己从原来的无序状态,转变为一种时间、空间或功能都有序的状态。

耗散结构理论被成功引用到很多系统管理中。如一座城市,就可看作一个耗散结构。每天输入食品、燃料、日用品等,同时输出产品和垃圾,这样它才能生存下去,保持稳定有序的状态,否则就会处于混乱。

保持耗散结构,有三个特征:即开放性、非平衡态和非线性。

所谓开放性,就是系统要不断把无用的“熵”排出去,然后来吸收新的可用物质、能量和信息。如人每天要新陈代谢,以及通过运动锻炼来减去身上的赘肉。
非平衡态,是相对平衡态而言的,这个平衡态与日常理解的平衡态不一样,可以理解为当熵逐渐增大时,尽管系统会变得越来越混乱无序,但这种结构却更稳定,这种稳定就是“平衡态”。保持非平衡态,就是不要让这种趋于混乱的状态一直延续下去,应逆转混乱,从无序变得有序,做“减熵”行为。
非线性,是指在持续的”负熵“过程中,任何一个微小变化,就可能导致系统一个巨大的突变。如在一个标准大气压下,给一壶水加热,前面99°都没有沸腾,但再加热1°,它就沸腾了,这就是“非线性”。
三是智能化。在熵减的所有方法里,恐怕最强大的方法就是智能化了。前面看到,整个生命的减熵史,其实就是一个不断变得智能化的历史。生命的演绎变化,似乎都是在朝这个方向发展的。
这是因为,生命进化发展需要的更强的减熵能力,这种能力单靠光合作用、呼吸作用和开放的系统,是远远不够的。因为一旦“熵减”,环境就会加剧“熵增”,变得越来越恶劣。为了生存,就生命就需要具有更强大的生存能力和有更强的减熵能力,这种能力的进化,就是要逐渐变得“智能化”。
从最初的一个RNA聚合体,进化成单细胞,再到多细胞,到有限生殖,以至猿人、智人,直至今天的我们;然后,再从农耕,到工业,到现在的互联网,以至未来的人工智能时代,人类都是在朝着这个方向进化的。
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认识到这个“熵增定律”,便理解了薛定谔所说的“人活着就是在对抗熵增定律,生命以负熵为生”,所包含的价值和意义。
每个人生来都具有“惰”的天性。自律比懒散痛苦,放弃比坚持轻松,落后比进步容易。每个个体的日常都有各种“熵增”的倾向,如果一切任由其发展,直接“躺平”,那么工作状态就会逐渐走下坡路,甚至出现“降维”发展的趋势。
类似的,还有生活中的作息不规律、饮食不规律、懒散等,都是趋于“熵增”的,如果不主动投入能量做“熵减”,生活就会逐渐脱离掌控,最终导致无论生活的境遇,还是身体的状况,都会越来越差,以至陷入极度的“熵增”境地。
要恢复到有秩序的状态,就得花代价做“减熵”。
上述“减熵”思路,一是要主动做功,二是要保持开放的系统,三是要逐渐“智能化”自己。
如何主动做功?有人提出,生活中要有意识地建立一个“追踪系统”,把当下所有情绪和事件都清空,记在这个“追踪系统”里。然后,再把重要的事情挑出来,用清晰的思路去处理。而对那些突来的,让你产生烦躁、不良情绪的事情先丢进“追踪系统”,等把有清晰思路的重要事情处理完毕后,再去理系统里的其它事情,找方法、顺思路一一去解决掉。这种日常的“思路管理”,就是在主动做功,做“熵减”让生活工作状态变得“有序”。
保持开放的系统,包括保持开放性的生活姿态,以及与外界交流的状态。逐渐把过去的熵“埋葬”,如已无可挽回的损失,腐旧的认知,缘分已尽的人等等,然后去拥抱明天,到新环境中去旅行,靠读书学习来获取新认知,以及结交新的朋友等等。
另外,就是要尽量避免“平衡态”。如发现生活很久已经没有波澜了,就可能已掉进“平衡态”了。要时刻打破这种“平衡”,让自己处于“非平衡”状态,主动跳出这个“舒适圈”,不断超越自己,定出新目标和新计划等。
所谓非线性,其实就是复利效应。也许以前做了很多努力,看起来都是杯水车薪,工作、学习及生活都没有多少改变。但不要灰心,继续坚持做“负熵”,也许等到有一天,只要再一丁点的努力,就会开启自己“质变”的新人生。
智能化,就是要用新颖的认知,更高效的工具和方法去做“负熵”。
其实,每个人从幼童学步、学语言开始起,到长大后学技能、学本事,都是在做“负熵”,为自己补充进步的“能量”。只是后来随着环境的变化或状态的稳定,这种能力“退化”了。由此,也便产生了人生的不同,有人成功了,有人平淡了
所以,华达基因CEO尹烨曾说:人生的价值,就是要不断地做“负熵”。
而社会是由一个个体组成的,每个个体都是社会秩序和环境中的一份子,如果每个个体都做“负熵”,那么这个社会就能保持稳定的秩序和繁荣的面貌。
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对机构而言,也是同样的道理。

新成立的机构,往往雄心勃勃,目标明确,且充满效率,每天会花大量的精力进行各种战略和组织的进化。但时间长了,随着企业的做大和成熟,员工就会慢慢懈怠下来,组织会变得臃肿,制度会变得腐旧,机构的“惰性”也会突显出来。于是,团队效率和创新能力便出现与日下降的现象,如果不做“负熵”,最终就会导致机构的败亡。

而对抗组织的“熵增”,就要开放系统,把组织中那些衰败为“熵”的东西,全部排出系统。如腐败的制度、无产出的员工、落后的信息等等。然后,再吸收进新鲜的血液,如先进的理念、新的人才、前沿信息等等。这是一个去糟粕、引精华的过程。

华为就十分推崇这一理念,任正非把这种企业“耗散结构”,作为华为的底层逻辑。他说:“我们一定要避免封闭系统,一定要建立一个开放的体系,特别是硬件体系更要开放,不开放就是死亡。

另外,企业做大了,内部就会形成一种非常稳固的结构,这种结构很可能就是官僚结构。要推行新的理念,引进新的人才,吸收新的信息,都会遭遇困难。解决办法,便是要打破这种平衡态,让系统内部流动起来。
其次,还要理性地认识企业中的“非线性”减熵过程。也许前面做了很多努力,都效果甚微,但不必气馁,打破“熵增”的要素是“非线性”的。总有一天,也许一个微小的投入,就会为企业带来巨大的“突变”。如亚马逊,它可能是这个世界上失败最多的企业了,但对于失败,亚马逊总是非常包容,他们不断在赌“每次小的努力和尝试,都有可能引发意想不到的超额惊喜”。
其实,一个国家何尝不是如此。
刚刚创建的王朝,往往蒸蒸日上,充满活力。但天长日久了,一直处于安逸状态,便滋生了腐败和堕落,最终导致王朝的消亡。从夏商周,汉唐宋,到元明清,从强盛到衰落,均没逃过这个可怕的“熵增”定律。
所以,居安思危也是一个国家时常要做的“负熵”管理。
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写到这儿,又豁然进一步领悟到“人类命运共同体”内涵的科学性。
从系统交换能量角度看,人真应该无限感恩这个养育我们的地球,感恩让我们呼吸的大自然,感恩万物生长所仰靠的阳光!人无偿地从这些宏大的系统中汲取了生存进步的能量,但这些系统却是在做“熵增”。
所以,人类应团结起来,共同帮助这个生存的地球环境做“负熵”,至少不要或减少做“熵增”吧。
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词条备注:

1.王东岳:乃西安医科大学研究生毕业,但却从没从事过医学工作,反而喜欢研究哲学,曾隐居秦岭终南山深处潜心研学20年。此君最大的特点,便是没有经过任何学院派的专业训练,研究路子野,自成体系。研究涉猎,从天文、地理、人文、生物、医学、物理、化学等,到先秦诸子百家、现代相对论、量子力学等因一直没在主流哲学圈取得认可,被称为“民哲”。自费出版过自己的哲学成果《物演通论》,但其哲学理论和研究课题等,至今没在相关主流平台发表过,甚至知网都找不到他的一篇文章。此君在西北大学还没哲学系时,便被聘为哲学客座教授,同时兼西安交大管理学院东方文化客座教授。他的讲座往往语惊四座,观点与传统相“左”而引发轰动

    2.寒武纪生命大爆发:被称为古生物学和地质学上的一大悬案,自达尔文以来,一直困扰着进化论等学术界。大约5亿4200万年前,到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间。寒武纪地层在2000多万年时间内,突然出现了门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,却长期以来没找到其明显的祖先化石的现象,此现象被古生物学家称为“寒武纪生命大爆发”,这也是显生宙的开始。

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