生命过程与生物熵(一)
生命过程与生物熵
１６ 年 法 国 物理 学 家 克牢 修 斯 提 出 了一 个 物 理 量 和新 函 ８４
的非平衡系统 ， 生命现象也 与熵有着密 切关 系，生命体 和一 切无机物的一个 根本 区别是它具有高度 有序性。根据这一特
点 用 “ ” 描 述 生命 是较 为恰 当 的 。引 入广 义熵 的 概 念 来 度 熵 来
７ 刘振华 ， 陈晓红． 裘法祖 院士关 心误诊研究． 临床误诊研 究， ０ ７ ２０ ，
２ １ ２ Ｏ： ～ ．
４ 陈小嫦． 国医疗事故赔偿责任分担模 式的弊端及改进． 我 中国医院
管 理 ，０ ８２ （ ）２ ￣ ３． ２０ ，８ ４ ：９ １
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（ 新疆 医科大学 医学工 程技 术学 院
摘 化进行 了分析 ， 探讨 了生命过程中负熵流与熵增 的变化趋势以及原因。
关键 词 ： 生物 熵 ； 耗 散 结 构 ； 生 命 过程
乌鲁 木齐 ８０ １ ） ３０ １
要 ： 利用耗散结构理论通过生物熵在生命过程的变化分析 ， 建立了正常生命过程的生物熵变数学模型 ， 并对模型的数值变
ｅ ｔｂ ｉｈｎ ｓｉｕ ｉｎ ｏ ｄ ｃ ｌ ｉｂｌ ｙｉ ｓ ｒ ｎ ｅｉ ｕ ｏ ｎ ｒ ． ｓａ ｌ ｉｇ ｉ ｔ ｔ ｆｍｅ ｉａ ａ ｉ ｔ ｕ ａ ｃ ｏ ｒｃ ｕ ｔｙ ｓ ｎ ｔ ｏ ｌ ｉ ｎ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ Ｂａ ｅ ｏ ｍ ｕａ ｍ ｏ ｅ ； ｅ ｉａ ａｐ ａ ｔｃ ；ｏ ｐ ｎ ａｉｎ；ｎ ｔｔ ｔ ｎ ｏ ｅ ｉａ ｉｂｌ ｙ ｉ — ｙｗｏ ｄ ｙ ｓｆ ｒ ｌ； ｄ ｌｍ ｄ ｃｌｍ ｌ ｒ ｃｉｅ ｃ ｍ ｅ ｓ ｔ ｏ ｉｓｉｕ ｉ ｆｍ ｄｃ ｌｌ ｉ ｔ ｎ ｏ ａ ｉ
生命、信息与熵
生命、信息与熵曾强（西北农林科技大学，712100）摘要熵的概念自150余年前被提出后，就变得越加热门，不仅是在物理学和化学领域，各种有关信息论、政治经济和生物系统的研究也引用了熵。
而对于熵概念的认识、理解与应用一直在探讨和争论之中。
本文主要熵与生命过程以及信息传播的关系。
关键词熵；负熵有序；生命过程；耗散结构；引言：1865年“熵”由克劳修斯最先提出，并用来量度热力学过程不可逆程度的；随后玻耳兹曼说明了“熵”的统计意义，把“熵”作为物质系统内部无序程度的量度。
但他们的”熵”的概念都仅限于热力学范畴。
1948年克劳德·艾尔伍德·香农把“熵”的概念引入信息论中，作为随机事件不确定性的量度。
他的这一发展使“熵”的概念超越了热力学的范畴，从此“熵”便在许多领域中广泛的被引用。
在概念上薛定谔提出“负熵”的概念，布里渊提出“负熵有序”说，普利高津提出“熵流”等，使“熵”的发展达到了新的高峰。
1 对生命过程中的熵变分析薛定谔说，生物体“要摆脱死亡，就是说要活着，唯一的办法就是从环境里不断吸取负熵，有机体就是依赖负熵为生的。
”一个无序的世界是不可能产生生命的，有生命的世界必然是有序的。
生物进化是由单细胞向多细胞、从简单到复杂、从低级向高级进化，也就是说向着更为有序、更为精确的方向进化，这是一个熵减的方向，与孤立系统向熵增大的方向恰好反，可以说生物进化是熵变为负的过程，即负熵是在生命过程中产生的。
如动物从环境获取正熵值小的食物，却对环境排出正熵值大的粪便、二氧化碳、水蒸气以及由体内散发出的汗和热等，相当于减少了“正熵”，从环境中吸取了负熵以维持其生命序。
植物借光合作用吸进二氧化碳和阳光，正熵增大，但又通过根部吸进液态的水并由叶面表孔蒸发掉大量的气态水带走大量的正熵以形成葡萄糖，进而降低熵值，构成淀粉和纤维素等植物的主体，总体上来说也是减少了“正熵”。
普利高津提出"耗散结构"，认为一个远离平衡态的开放体系，通过与外界交换物质和能量，在一定条件下，可能从原来的无序状态转变为一种在时间、空间或功能上有序的状态，这个新的有序结构是靠不断耗散物质和能量来维持的。
生命与熵
生命与熵摘要主要通过对克劳修斯熵和玻耳兹曼熵的讨论，把孤立系统的熵的概念延伸到开放系统，即生命系统中去，并分析生命系统的自然变化及患病变化的过程在本质上与熵的联系。
关键词熵；生命过程；生命系统；耗散结构1 克劳修斯熵与玻耳兹曼熵的讨论1.1克劳修斯熵根据卡诺循环，可推出克劳修斯不等式，即dS ≥( dQ/T)。
由于各种热力学过程其不可逆性都可以归结为热功转换的不可逆性，所以，克劳修斯不等式适用于各类热力学过程的方向及限度的判断。
据此，热力学第二定律可归纳为“孤立系统中发生的任意过程总是向着熵增大的方向进行。
”显然热力学第二定律对于生命系统来说是不正确的，这是因为生命系统不是一个孤立系统，它与外界既有能量交换也有物质交换。
1.2玻耳兹曼熵玻耳兹曼熵S = k lnΩ，k为玻耳兹曼常数，Ω为热力学概率，即某热力学状态对应的微观状态数，也就是系统处于该状态时混乱度的度量。
这从微观上解释了熵增加原理所表示的孤立系统中热力学过程的方向性,相应于系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态过渡, 直到热力学概率最大的平衡态为止。
熵的本质就是系统无序度的量度，这不仅适用于孤立系统，同样适用于生命系统这个开放系统。
2生命系统的耗散结构一些非生命物质的运动通常会自动趋向于热力学平衡状态，而生命现象，如生长、发育、结构进化等呈现出远离热平衡态。
它们从环境中吸取能量，降低自身内部的熵值，获得结构和功能上更高的有序度，维持着耗散结构。
作为开放系统的生命体内过程熵变可写作: dS = deS +diS ，其中deS 表示生命体通过代谢活动（与外界交换能量、物质和信息）由外界引入的净熵，其值可正可负；diS 表示生命体内部的熵产生，是由生命体内部各种不可逆过程（异化作用或同化作用）引起的，其值恒为正。
生命活动正常与否可由dS =deS +diS 进行讨论,包括以下3种情况:（1）若dS/dt >0, 即diS/dt >-deS/dt ,这时生命体所引入的负熵流不足以抵消内部的熵产生,熵变为正,此时生命体将面临消亡，（2）若dS/dt =0, 即diS/dt =-deS/dt ,此时系统由外界吸取的负熵流抵消了内部熵产生,于是生命体处于正常稳态。
熵与生命的关系
熵与生命的关系熵的定义：表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。
在热力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。
孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。
定义2：热力系中工质的热力状态参数之一。
在可逆微变化过程中，熵的变化等于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比，可用于度量热量转变为功的程度。
熵指的是体系的混乱的程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。
熵由鲁道夫·克劳修斯提出，并应用在热力学中。
后来在，克劳德·艾尔伍德·香农第一次将熵的概念引入到信息论中来。
按照一些后现代的西方社会学家观点，熵的概念被其移植到社会学中。
表示随着人类社会随着科学技术的发展及文明程度的提高，社会“熵”——即社会生存状态及社会价值观的混乱程度将不断增加。
按其学术观点，现代社会中恐怖主义肆虐，疾病疫病流行，社会革命，经济危机爆发周期缩短，人性物化都是社会“熵”增加的表征。
现在让大家看看我在网络中看到的熵与生命有着何种联系，下面是我看到的一篇论文中的部分内容，自我感觉它写的很好：1 熵理论的宏观意义及其与生命体系的关系生物体最基本的特征之一是物质代谢,伴随着物质代谢所发生的一系列能量转变即能量代谢,是生物体基本特征的另一方面。
生物系统不断地从周围环境中摄取物质,经一系列生化反应合成、转变成自身需要的组分,又将原有的组分通过一系列生化反应变为废料,排出体外,并伴有能量变化。
熵作为一种状态函数,其改变值可正可负,所谓负熵是指生命通过各种能量交换传递使体内或局部熵减小。
阅读材料：生命系统与熵定律
生命系统与熵定律熵，平均信息量，熵在封闭的热力体系中不能做功的一定数量的热能的计量单位，随机计量单位在封闭体系中对无序和随机的计量单位，在信息论中，对被传送的信息进行度量所采用的一种平均值。
热力学有两个定律，第一定律也称为能量守恒定律，指出宇宙的能量总和是一个常数，既不可能增加，也不可能减少。
热力学第二定律就是著名的熵定律，她指在一个封闭的系统里，能量总是从高的地方流向低的地方，系统从有序渐渐变成无序，系统的熵最终将达到最大值。
这是一个不可逆的过程。
生命系统就是根本不服从熵定律的一个庞大的世界。
那么生命系统真的不服从熵定律吗？让我们先看看一个人的生命周期过程：受精卵在母体内开始进行细胞分裂和复制，逐渐形成胚胎的各种器官，成熟后便诞生出世。
随着婴儿的成长，各种器官与器官功能日趋完善，越来越有序化。
谁也不会否认，当孩子渐渐长大，他体内储存的能量也就与日俱增了。
不仅一个人是如此，每当我们观察任何一种生命个体时，都会发现这个“能量从低向高流动”的熵定律的逆过程。
不但每个生命个体是如此，整体生物进化过程本身就代表着日益增长的秩序的不断积累。
就连某种生物群体内部也一样，例如主人群组成的人类社会。
人类社会本身也是一个封闭系统，无疑是附合熵定律条件的。
可恰恰在人类社会这个系统中，同样存在着实实在在的熵定律的逆过程。
古往今来，人类社会的历史总是贫的越贫，富的越富，社会变得越有序，直到爆发一场社会动荡，例如农民起义或世界大战。
动荡使世界在瞬间从有序变回无序状态，再重新开始新一轮有序化过程。
此外，从原始社会到今天的后工业社会，人类一直进行着能量积累，而且积累的能力和速度越来越快。
正反馈与负反馈使人向着熵定律的反方向发展，这也可以说是生命的共性吧。
这不禁使人联想到，我们过去把生命定义为“能够自我复制的过程”，而今天，我们似乎应当给生命下一个更深刻的定义：“生命是一个从无序到有序的发展过程。
”这是一个与非生命的自然界截然相反的过程，而且是一个主动的过程。
熵与生命
熵与生命一个健康的生物体是热力学开放系统，基于处于非平衡态的稳态。
生物体内有血液流动、扩散、各种物质生化变化等不可逆过程发生，体内熵产生ds/dt>0.对人体而言，摄入的食物是蛋白质、糖、脂肪，是高度有序化、低熵值得大分子物质，排出的废物是无序的、高熵值的小分子物质。
保持d e s<0,以抵消机体内不可逆过程引起的熵产生d i s>0,以维持生命。
自然界并没有负熵的物质。
熵是物质的一种属性，可将物质区分为高熵和低熵物质。
生命的基本特征是新陈代谢，从熵的角度看新陈代谢实际上是生命体汲取低熵、排出高熵物质的过程。
动物体摄取的多糖、蛋白其分子结构的排列是非常有规则的，是严格有序的低熵物质，而其排泄物却是相对无序，这样就引进了负熵流。
植物在生长发育的过程中离不开阳光，光不仅是一种能量形式，比起热是更有序的能量，也是一负熵流。
当系统的总熵变小于零时，生命处在生长、发育的阶段，向着更加高级有序的结构迈进。
当总熵变为零时，生命体将维持在一个稳定、成熟的状态，而总熵变大于零的标志则是疾病、衰老。
疾病可以看作是生命体短期和局部的熵增加，从而引起正常生理功能的失调和无序，治疗则是通过各种外部力量干预机体，促进吸纳低熵、排出高熵。
生物进化是由单细胞向多细胞、从简单到复杂、从低级向高级进化，也就是说向着更为有序、更为精确的方向进化，这是一个熵减的方向，与孤立系统向熵增大的方向恰好相反，可以说生物进化是熵变为负的过程。
衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，原因应该是生命组织能力的下降造成负熵流的下降，生命系统的生物熵增加，直至极值而死忙，这是一个不可抗拒的自然规律。
李宏柳1333101513药升（1）班。
生命与熵
生命与熵（物理053 唐静亚 2005032031）摘要：熵的概念来自物理学研究，但是它的应用早已超过物理学的范畴，对许多自然科学领域产生了重要的影响。
本文研究生命现象中的熵，期望对丰富熵的内涵从而理解生命过程能有所裨益。
关键词：熵；麦克斯韦妖；生命1 生物体的熵1877 年,一生致力于用统计力学研究热运动的玻耳兹曼(Boltzmann) 指出:熵( S ) 是分子无序的量度，熵与无序度Ω(即某一宏观态对应的微观态数) 之间的关系为S = kln Ω (其中k 为玻耳兹曼常数)这就是最著名的玻耳兹曼关系式，从此式可以看出,系统微观态数越多,系统越混乱,熵越大。
熵不是一个模糊的概念, 它和其他物理量一样，可以定量地计算出来,显然从玻尔兹曼的微观定义式不便算出(其中的微观状态数Ω 不便给出)。
然而, 在玻尔兹曼提出他的熵公式之前的1865 年，克劳修斯(Clausius) 就在对可逆过程的宏观分析中引进了熵的概念并导出了熵的计算公式. 温度处于绝对零度时,任何一种物体的熵都等于零。
当你以缓慢的、可逆的、微小的变化使物体进入另一种状态时，熵的增量为d S =d Q/T 式中T 为过程中系统的温度，d Q 为该过程系统吸收的热量。
对于有限的过程,经可逆过程从平衡态1 到平衡态2 时，其熵的变化为⎰=-2112TdQ s s 我们知道，对于开放系统，其熵变有两个来源，一是由于系统内部的不可逆过程引起的熵产I dS ，它总为正；另一部分是由于系统和环境交换物质或能量而引进的熵流R dS ，它可以大于零、小于零，也可以等于零。
而系统总熵变则为这两者之和，即d S = d S I + d S R系统能否朝有序的方向发展即系统总熵变是正还是负，取决于熵产与熵流的大小与正负，一个系统的熵产总是正值，即d S I > 0，如果d S R < 0，且d S R > d S I 就会有d S < 0，此种情况下系统的总熵值会减小，系统会朝着更有序的状态发展。
关于生物熵的讨论
关于生物熵的讨论生物熵是一个重要的概念，在生物学领域有着广泛的应用。
它是生物学中的一种重要的统计概念，被广泛用来描述生物系统的复杂性和多样性，也作为生物系统的一个统计指标，在研究生物系统的属性时被广泛应用。
本文将围绕生物熵的定义、计算方法、生物学意义等方面展开讨论。
一、生物熵的定义生物熵是一个相对抽象的概念，但它在生物学中具有重要的意义。
它是一种统计概念，被定义为一个生物系统中存在的不确定性，即这个系统中可能存在多种可能性状况，它反映了生物系统的多样性和复杂性。
二、生物熵的计算计算生物熵的方法有多种，其中最常用的是Shannon-Wiener熵计算公式，它的计算方法是：首先，选取一个包含某一种属性的总体，将它分成若干个组；其次，计算每组中属性的概率；最后，计算概率的乘积，即可得出生物熵的值。
三、生物熵的生物学意义生物熵概念的发展使生物学研究中的不确定性有了一个统一的描述，可以更好地反映物种的多样性和复杂性。
生物熵可以用来衡量一个物种的多样性和复杂性，并为研究各种特异性系统提供重要的定量分析方法。
此外，生物熵也可以用来评估环境的变化，比如森林砍伐、湖泊污染等，从而更有效地进行生物资源管理。
而且，通过对生物熵的进一步研究，也可以更好地了解生物系统的变化，有助于我们更有效地保护地球的生态环境，保护和恢复植物的多样性。
四、结论生物熵是一个重要的概念，它可以用来衡量一个生物系统的复杂性和多样性，也可以用来评估环境的变化，更好地了解生物系统的变化，有助于我们更有效地保护地球的生态环境和保护植物的多样性。
本文仅就生物熵的定义、计算方法、生物学意义等方面进行了简单介绍，有待于进一步研究。
熵增原理在自然界演化中的应用
熵增原理在自然界演化中的应用引言：熵增原理是热力学中的基本原理，它描述了自然界中系统趋于混乱和无序的趋势。
在自然界的各个领域中，熵增原理都起着至关重要的作用。
本文将探讨熵增原理在自然界演化中的应用，包括生物演化、星系演化和地质演化等方面。
一、生物演化中的熵增原理1. 生命起源：熵增原理在生命起源中起着重要作用。
根据熵增原理，宇宙中的无序程度不断增加，而生命的起源恰恰是由于这种增加的趋势。
通过自然选择和突变的过程，有机物能够逐渐演化成复杂的有机分子和生命体。
2. 进化：熵增原理也可以解释进化的过程。
生物种群中的个体差异会导致熵的增加。
在自然选择的过程中，适应环境的个体更有可能存活下来，增加了物种的复杂性和适应性。
二、星系演化中的熵增原理1. 星系形成：熵增原理在星系形成中起着重要作用。
根据熵增原理，宇宙中的无序状态不断增加，而星系的形成正是这种无序状态的表现。
起初，宇宙只是由一些气体和尘埃构成的均匀物质。
然而，由于引力作用，这些气体和尘埃开始聚集，形成了星系。
2. 恒星演化：熵增原理也影响了恒星的演化过程。
恒星通过核聚变从氢转变为更重的元素，释放出能量。
这样一来，恒星的内部无序度增加，而外部星际介质的无序度也增加。
随着时间的推移，恒星将逐渐耗尽其核心的燃料，进入更加无序的末期演化阶段，如超新星爆发。
三、地质演化中的熵增原理1. 地壳运动：熵增原理解释了地壳运动的原因。
地球的地壳由许多板块组成，这些板块在地球内部不断运动。
这种运动会产生地震、火山等现象，增加地球系统的无序度。
根据熵增原理，系统趋于无序的过程会导致地壳运动的发生。
2. 沉积作用：熵增原理也可以解释沉积作用。
在地质长期的演化过程中，河流、湖泊和海洋等自然界中的水体会不断沉积泥沙和岩石，形成不同层次的沉积岩。
这些过程是熵增原理的体现，因为它们将原本零乱的沉积物有序地堆积起来。
结论：熵增原理在自然界的各个领域中起着重要的作用。
在生物演化中，熵增原理描述了生命起源和进化的过程。
生命与熵
Your company slogan
感悟
人类在追求宇宙和自身的永恒中，通过热力学语言，很不 情愿地发现了与我们人类的生命感觉相一致的、正如远古 哲人孔子所述的“逝者如斯夫”那样的宇宙事实：时间并 不是幻觉，而是物质有方向的变化过程；时间具有方向性， 是不可逆的，无论是宇宙还是我们人类，只能从生到死， 而不可倒逆；宇宙没有永恒体，没有上帝，我们人也不可 能羽化成仙。热力学毫不顾忌我们人类童年的那种幻想和 价值意愿，仅用“燃烧之火终将熄灭”这样一个简单的事 实就打破了我们自以为真实而实际只存在于文化符号中的 诸如“天堂”、“理想国”等理念的永恒世界，残忍地向 我们揭开了整个宇宙和人类的一种悲剧化的过程，让人类 又一次从真正意义上看到了自我的份量 。
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生命过程中的熵变
一个无序的世界是不可能产生生命的，有生命的 世界必然是有序的。生物进化是由单细胞向多细 胞、从简单到复杂、从低级向高级进化，也就是 说向着更为有序、更为精确的方向进化，这是一 个熵减的方向，与孤立系统向熵增大的方向恰好 相反，可以说生物进化是熵变为负的过程，即负 熵是在生命过程中产生的。
Your company slogan
为了熵而斗争！
玻耳兹曼说：“生物为了生存而作的一般斗 争既不是为了物质，也不是为了能量，而是 为了 而斗争.” 由此可见，熵在我们的生命中有着极大的重 要性。
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生命有机体不断与周围环境进行物质与能量的交换， 通过新陈代谢从外界吸收低熵物质，并将其消耗以满足正 常生命活动的需要，同时产生大量的高熵物质，(如二氧 化碳、尿、汗等排泄物)，使得机体系统的总熵变小于零， 从而生命机体处于协调、有序状态，以维持生命. 如果生命系统出现短期或局部的熵积累过多，使得系 统的熵变，便出现了短期或局部的混乱、无序状态，这就 会造成机体处于病态之中。
生命的意义在于对抗熵增
生命的意义在于对抗熵增生命的意义在于对抗熵增生命是地球上最神奇、最复杂的现象之一。
它以其自组织、自复制、自调节的特性出类拔萃。
生命的存在和演化是一场持续不断的对抗熵增的过程，而这个过程不仅体现了生命的价值，也揭示了生命存在的深层含义。
熵是一个物理学上的概念，它是描述一个系统的无序程度的指标。
根据热力学第二定律，一个孤立系统内部的熵总是增加的，趋向于无序和平衡状态。
这被称为熵增现象，也被视为自然界的一种基本规律。
然而，生命却是一种高度有序的存在。
生物体内部的细胞、器官、组织之间的协调与协作，构成了生命的复杂网络。
它们以精密的信号传递、物质交换和反馈机制，维持着生命的持续运行。
生物体内部的无序度远远低于熵增的趋势，因此生命的存在与熵增相悖而行。
生命的存在和演化可被视为一种持续对抗熵增的过程。
生物体通过各种调节机制，不断维持自身组织的有序性和稳定性，抵抗熵的增加。
以人类为例，我们通过自觉意识、智慧和文化的发展，创造出了社会制度、科学技术和艺术文化等无数有序的结构，构建了人类社会的复杂网络。
这一切都是对抗熵增规律的结果。
生命对抗熵增的意义不仅仅在于维持个体的存在，更在于推动整个宇宙的演化。
据大爆炸理论，宇宙从一个高度有序的初始状态开始，随着时间推移，熵逐渐增加，系统趋向于热寂。
然而，生命的出现打破了这种趋势，通过对抗熵增的过程，极大地丰富了宇宙的多样性和复杂性。
生命的存在不仅对环境有积极的影响，也对自身产生着深远的影响。
生命的演化经历了数十亿年，演化的时间尺度让我们能够目睹生命多样性从简单到复杂的过程。
从最早的原核生物到现代的多细胞生物，从简单的化学反应到复杂的思维和意识活动，生命的发展展现出了宇宙中最精彩、最奇妙的过程。
生命对抗熵增的过程也给我们带来了一种对自身的反省和思考。
我们思考生命的起源、意义和目的。
我们思考我们自身的存在和我们对世界的影响。
生命的存在给我们提出了一系列哲学、伦理和宗教的问题，使我们思考人类的价值观、道德准则和生活方式。
生命的意义在于对抗熵
生命的意义在于对抗熵生命的意义在于对抗熵熵（entropy）是一个来自物理学和热力学领域的概念，可用于表示系统的无序程度。
熵增加意味着系统的无序程度增加，而熵减少则表示系统的有序程度增加。
生命的存在似乎与熵减少有着密切的关系，这也引发了生命的起源和意义的许多哲学思考。
生命是一个充满秩序和有机结构的系统。
无论是细胞、生物体还是生态系统，生命都表现出了高度的组织、调控和适应能力。
与此同时，生命也与熵增加的自然趋势相抗衡。
尽管熵增加是宇宙的基本规律，但生命通过利用能量、消耗物质和维持自身的稳态，可以减少周围环境的熵，并维持自身系统的有序状态。
从热力学角度来看，生命维持自身的有序状态需要大量的能量输入。
生物体通过新陈代谢过程将能量储存起来，并将其转化为维持生命所需的有序结构和各种功能活动。
例如，植物通过光合作用将太阳能转化为有机物，维持自身的生长和繁殖；动物通过食物链将能量从一个有机体转移到另一个有机体，同时消耗能量来进行运动和维持生命活动。
生命对抗熵，不仅仅是为了自身的维持，更是为了拓展生命的领域和繁衍后代，进一步减少周围环境的熵。
生物体还通过控制和调节物质交换来维持内部秩序和稳态。
生命系统内部存在着复杂的调控网络和反馈机制，保持各种物质和能量的平衡。
细胞通过细胞膜的选择性通透性和各种酶的调节，维持内外物质的流动和离子的浓度平衡；生物体通过呼吸、排泄和代谢过程，排出废物和维持体内各种物质的平衡。
通过这些调控和控制机制，生命系统有效地减少了外部环境的熵输入，保持了自身的稳定有序状态。
除了在自身体内对抗熵外，生命还通过生态系统的建立和维持来对抗熵增加。
生态系统是由各种生物体和非生物要素相互作用和相互依赖形成的复杂网络。
生物体通过食物链相互依赖，形成营养循环和能量流动，在整个生态系统中减少熵的产生和增加有序结构的形成。
例如，植物为动物提供食物和氧气，动物排出二氧化碳和废物，形成了气候条件和土壤环境中的熵减少过程。
生命本身就是熵减的过程
生命本身就是熵减的过程熵增是客观规律，不论是个人、团队还是国家乃至地球、宇宙，在没有外力做功的情况下，熵在不断增加，也就是趋向热寂（死亡）。
尤其在当下，熵增定律对于我们每个人而言都很有价值和意义。
近期，公司培训围绕“熵增”开展了主题宣讲活动。
今天整理出其中一篇优秀演讲，供大家学习交流。
1认识熵增熵增是指在一个孤立系统里，如果没有外力做功，其总混乱度（即熵）会不断增大。
熵增定律揭示所有生命和非生命的演化规律，所有事物都在向着无规律，向着无序和混乱发展，直到宇宙的尽头——热寂。
熵增无处不在，又看似那么顺其自然：屋子会变乱，手机会变卡，人会变的懒散，组织架构会变得臃肿……因为自律总是比懒散痛苦，放弃总是比坚持轻松，变坏总是比变好容易，事物总是向着熵增的方向发展，任其发展下去就会走向消亡。
薛定谔在《生命是什么》中提到：人活着就是在对抗熵增定律，生命以负熵为生。
生命本身就是自律的过程，即熵减的过程。
虽然这个过程会非常痛苦，但要活下来，就要变得自律，就得逆着熵增做功。
2如何对抗熵增，实现超越任正非说：我以前认为活下来是最低的标准，但现在看活下来是很高的标准，活下来就意味着对抗熵增，实现超越。
我认为，对抗熵增的方法就是：1、主动投入能量做功回顾公司的发展历程，是一个不断探索行业本质，不断做实企业价值，不断主动做功，坚持理性和谐健康快乐成长的过程。
2000年公司成立，2002年推出价格公开，2003年创刊诚通月刊、组建东北有色市场，2004年创建网站，2006年荣获中央企业学习型组织，2007年荣获中央企业思想政治工作先进单位，创办东北有色金属论坛，2008年推出保价点价服务荣获中央企业先进集体，2009年推出顾问式采购服务，荣获经营业绩优秀企业，成为控股公司三家行业标杆企业之一，2016年公司连续八年进入中国诚通重点联系企业，2018年公司合并更名为中国诚通商品贸易有限公司。
公司经过近二十年的高质量发展，已经成为具备坚实的基础，具备一流的做事环境和成长环境的优秀企业。
生命的意义 熵增
生命的意义熵增生命的意义：熵增生命是宇宙中最神秘和奇妙的存在之一。
它不仅存在于地球上，还可通过天文观测技术揭示出在遥远的宇宙中也存在着或许与地球上的生命相似的存在。
当我们思考生命的意义时，一个引人入胜且有趣的概念是熵增。
熵是一个热力学概念，描述了系统的混乱程度或无序程度。
热力学第二定律指出，一个系统的熵总是趋向于增加。
这意味着自然界趋向于朝着混乱的方向发展。
然而，生命正好相反，它是秩序和有组织的存在。
这就引发了一个问题，为什么生命存在于一个趋向于混乱的宇宙中？从一个微观的角度来看，生命似乎是宇宙间稀有而有价值的存在。
它能够组织和利用能量，以维持其自身的存在。
生命形式通过从环境中摄取和转化能量来进行生长、繁殖和适应环境。
然而，从一个宏观的角度来看，宇宙中的生命似乎是微不足道的。
地球上的生命与宇宙的巨大规模相比，显得微不足道。
因此，生命的存在似乎是对熵增的微小抗衡。
或许生命的存在并不是孤立的，而是宇宙演化中的必然结果。
根据宇宙大爆炸理论，宇宙在起初是完全有序的，也即熵非常低。
随着时间的推移，宇宙逐渐增长和膨胀，熵也逐渐增加。
这意味着在宇宙中存在一个固有的熵增趋势，而生命的存在可能是对这种趋势的直接结果。
生命之所以能存在，是因为它能够利用环境中的能量来减缓熵增速度，并通过有组织的方式将能量转化成生物体的形式。
生命可以看作是一种有序结构，将环境中的能量收集并进行转化，使得能量能够更有效地被利用。
这样，生命的存在就是对熵增过程的一种阻滞，使得整个宇宙的熵增速度被调控。
但是，生命并非永恒存在。
根据熵增的趋势，生命最终也会朝着熵增的方向演化。
生命的存在是有限的，终有一天将无可挽回地衰亡，加速熵增过程的发展。
然而，生命的存在仍然是宇宙中的一束光明。
它为宇宙注入了有序和组织，并具有独特和不可替代的价值。
生命的存在还引发了一个更深层次的问题，即生命是否只存在于地球上，还是在整个宇宙中普遍存在。
目前，科学家还没有找到确凿的证据来支持外星生命的存在。
生命的意义 熵
生命的意义熵生命的意义与熵引言：生命的意义是一个古老而又深刻的哲学问题，也是人类思考的核心之一。
而熵作为热力学概念，近年来逐渐被应用于生命科学中，进一步深化了对生命的意义的思考。
本文将探讨生命的意义与熵的关系，并从不同角度解读生命的意义。
第一部分：生命的意义的多样性生命的意义是一个复杂而多样的概念，它在不同的哲学、宗教和文化观念中有不同的阐释。
从宗教的角度看，生命的意义可能是与神或宇宙的关系，以及个体在宇宙中的角色。
从生物学的角度看，生命的意义在于繁衍和生存，为了延续类群的存在。
从个人的经验角度看，生命的意义可能在于追求幸福、实现个人目标或者追寻人生的意义。
生活中的意义可以是个体创造、主观实现和主体能力的展示。
第二部分：熵的存在与生命的维持熵是热力学中的概念，指的是系统的无序度或混乱度。
根据热力学第二定律，自然界总是朝向熵的增加方向发展。
然而，生命似乎违背了这一趋势，生命体维持着自己的有序状态。
生命体通过取食物、呼吸等方式，从外部世界摄取能量，维持自身的有序性，从而抵御了熵的增加趋势。
第三部分：生命的意义与熵的关联生命的意义与熵的关系可以从不同的角度加以解读。
一方面，个体生命的有限性和生命周期可以看作是一种有序状态的持续时间。
在有限的时间内，个体通过自己的努力和创造，追求幸福和实现个人目标，使得有限的生命焕发出真正的意义。
另一方面，生命的演化过程也可以看作是一种从有序到无序的过程。
根据达尔文的进化论，生命体通过基因的突变和选择的作用，逐渐演化出适应环境的形态和特征。
这一过程中，生命体的有序性可能逐渐增强，但也不可避免地受到熵的影响，最终走向无序。
第四部分：生命的意义于个体与整体的关系生命的意义与个体和整体之间的关系密不可分。
个体生命的意义可能是通过为整体的生存和繁衍做出贡献来实现的。
正如达尔文的进化论所指出的，强者生存，适者繁衍。
个体为了自己的生存和繁衍，需要与整体进行互动和合作，从而实现个体和整体共同的目标。
对熵与生命的思考
对熵与生命的思考物理研究的是事物的本质规律，生命体显然是事物，所以生命体必定满足物理定律，即现今的物理理论可以部分解释生命体的产生，运作和结束！组成生命体的所有物质都可以在非生物界找到，而非生物界的物质种类远远大于生物界；从而可以证明，生物界起源于非生物界。
生命是如何从非生物界中起源的呢？一个死亡的生命体在物质上与没有死时没有差别。
可见单一地把与生命体相同的非生命物质堆积在一起是不会形成生命体的。
生命体内的物质是有序的结合在一起的，也就是说，生命体有物质结构；那生命物质结构的序是怎样产生的呢？将一条鱼放在一个装有清水的密闭的玻璃瓶中，然后将玻璃瓶放在书桌上观察，一段时间后发现鱼死了；如果鱼死亡的过程可逆，那么我们给予鱼死亡过程的相反条件，死亡的鱼就可以从死亡中活过来。
众所周知，人死不能复生，非人的生命体也一样；所以死亡过程是不可逆的。
那么，死亡过程为什么不可逆呢？序和过程不可逆在物理中的热力学第二定律中有讨论。
根据熵增原理：对于一个孤立系统，其熵只能增加，不能减少。
可以近似地把鱼放在装有清水的密闭玻璃瓶中这个系统看做孤立系统。
鱼死亡的时候瓶中的熵是大于鱼没有死亡的时候的。
熵是对系统无序程度的度量，熵大就说明系统的无序程度大。
所以鱼死后瓶中的无序程度要大于鱼没有死地时候。
即熵增原理规定了死亡过程的不可逆性！生命体内熵的增加是生命体的死亡的一个原因！有人会问，给予死亡的鱼一个熵减过程，不就可以让鱼起死回生了吗？死亡不久的鱼是一堆有一定序列结构的非生命物质。
将装有死亡的鱼的玻璃瓶继续放置，直到鱼分解，形成基本没有序的非生命物质。
这没有序的非生命物质与无机环境中的物质是基本等同的。
将这堆最后的鱼汤倒入一个花盆中作为花地肥料；尽管概率微乎其微，但还是假设被花完全吸收。
然而当大自然将鱼分解为的无序的非生命物质组成有序的生命物质的时候，形成的是植物中的一部分。
也就是由鱼的组成变为了植物的组成。
大自然将鱼分解为的无序物质组成有序的生命物质的过程是一个熵减的过程，可是形成的时植物的一部分，与鱼的组成是很不相同的。
浅析生物熵
浅析生物熵摘要：众所周知，当今社会是信息社会，最近几年的IT行业已经开始走下坡路，虽然生物工程并没有马上显示出主导科学发展的态势，但它蓬勃发展的态势似乎已经形成。
一项新的技术的发展必然会引起其他领域的进步，而熵的提出和发展对现代物理学、现代化学、生物学乃至生物医学的影响是巨大的，正是由于熵的出现使得它从理论解释上升到新的高度。
关键词：熵；生物熵；联系1、熵的提出熵（entropy）是德国物理学家克劳修斯在1850 年创造的一个术语，是热力学系统的态函数，用于度量一个封闭系统的混乱状态。
20 世纪60 年代，比利时普利高津（Porigogine）提出了耗散结构理论，将熵推广到了与外界有能量交换的非平衡态热力学体系。
从此熵的内涵不断扩大，逐渐形成了热力学熵、黑洞熵、信息熵、生物熵等广义熵概念，明确了非平衡态与平衡态热力学体系熵的本质的一致性，即均受熵定律支配[1]。
2、生物熵1945 年,量子力学的创始人之一薛定谔发表了《生命是什么?活细胞的物理学观》一书。
书中提出,对生命现象进行普遍的物理解释是可能的,他把生命现象归结为少数几个基本物理问题。
第一个问题是:生物体如何维持自身的非平衡态?他的回答是：非平衡态是通过熵从生物体流向周围环境来维持的。
第二个问题是：生命体为什么一定要由大量的原子组成？回答是由少量几个原子所构成的系统不可能是有序的,即便有序，也会被热运动的起伏破坏。
生命的许多基本问题与熵有着密切的联系。
生物是一个开放系统，开放系的熵决定于系统内产生的熵、外部流入的熵及系统流向外部的熵的数量。
比如，人体是一个开放系，其熵的改变由两部分之和决定,一是机体内产生的熵d i S，二是流入的熵d e S。
于是总熵变化为：ds = d i S + d e S(1)因为d i S > 0 ，而d e S 取决于环境。
当开放系统处在非平衡的稳态时，dS = 0 ，故有：- d e S = d i S (2)这表示机体内产生的熵正好全部流出机体。
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生命过程与生物熵(一)
作者：马远新安虎雁毛莉萍
【摘要】利用耗散结构理论通过生物熵在生命过程的变化分析，建立了正常生命过程的生物熵变数学模型，并对模型的数值变化进行了分析，探讨了生命过程中负熵流与熵增的变化趋势以及原因。
【关键词】生物熵；耗散结构；生命过程
1864年法国物理学家克牢修斯提出了一个物理量和新函数——熵，熵是热力学系统的态函数，在绝热系统中熵变永远不会为负。
统计物理学研究表明,熵就是混乱度的量度。
20世纪60年代,比利时普利高津提出了耗散结构理论（把那些在非平衡和开放条件下通过体系内部耗散能量的不可逆过程产生和维持的时-空有序结构称为耗散结构）,将熵推广到了与外界有能量交换的非平衡态热力学体系。
熵的内涵不断扩大,逐渐形成了热力学熵,黑洞熵、信息熵等概念〔1〕。
这种广义熵的提出,阐明了非平衡态与平衡态热力学体系熵的本质是一致的,均受熵定律支配,从而也揭示了物理系统与生命系统的统一性〔2〕。
各生命体的生命活动过程是具有耗散结构特征的、开放的非平衡系统,生命现象也与熵有着密切关系,生命体和一切无机物的一个根本区别是它具有高度有序性。
根据这一特点用“熵”来描述生命是较为恰当的。
引入广义熵的概念来度量生命活动过程的质量,称为生物熵。
本研究将耗散结构理论用于生命过程的研究,建立了生物熵随年龄正常变化的宏观数学模型,用以描述生命过程的熵变。
1生命的自组织过程中的公式模拟
一个无序的世界是不可能产生生命的，有生命的世界必然是有序的。
生物进化是由单细胞向多细胞、从简单到复杂、从低级向高级进化，也就是说向着更为有序、更为精确的方向进化，这是一个熵减的方向，与孤立系统向熵增大的方向恰好相反，可以说生物进化是熵变为负的过程，即负熵是在生命过程中产生的。
但是生命体是"耗散结构"，耗散结构认为一个远离平衡态的开放体系，通过与外界交换物质和能量，在一定条件下，可能从原来的无序状态转变为一种在时间、空间或功能上有序的状态，这个新的有序结构是靠不断耗散物质和能量来维持的。
生命体通过不断与外界交换物质、能量、信息和负熵，可使生命系统的总熵值减小,从而有序度不断提高,生命体系才得以动态地发展。
生物进化是个熵变为负的过程，即负熵是在生命过程中产生的。
一个系统由无序变为有序的自然现象称为自组织现象。
自组织现象可以通过下面过程说明：①蛋白质大分子链由几十种类型的成千上万个氨基酸分子按一定的规律排列起来组成。
这种有组织的排列决不是随机形成的，而是生命的自组织过程〔4〕。
这表明生命体的有序自组织的形成与随物质、能量和信息带进生物体而引起的负熵有关。
大的负熵状态,必然有利于有序自组织的形成。
而自组织有序度的提高,也必然会导致生物熵的进一步减少。
②生命的成长过程是生命系统的熵变由负逐渐变化趋于0的过程，可以说随着生命的成长，生物熵是由快速减少到逐渐减少的过程，这个过程中生物组织的总量增加，有序度增加，生物熵总量减少，所以熵增为负。
③衰老是生命系统的熵的一种长期的缓慢的增加，也就是说随着生命的衰老，生命系统的混乱度增大，原因应该是生命自组织能力的下降造成负熵流的下降，生命系统的生物熵增加，直至极值而死亡，这是一个不可抗拒的自然规律〔5〕。
生命过程是一个开放的热力学系统，熵变可以用一个耗散型结果进行描述。
dS=dSi+dSe
式中,dS为微熵即熵变,表示热力学体系在某一状态时的熵变；dSi为系统内不可逆过程产生的熵,dSi≥0；dSe是开放系统与外界环境交换物质、能量产生的熵流,其符号可正可负。
根据生命过程可以建立一个简单数学模型描述生命过程的熵变。
以S(t)表示t时刻的生物熵值,那么1/SdS/dt表示t时刻生物熵的相对生长率,从宏观上分析它应用由两部分组成：一部分是由于生命体内部发生的不可逆过程所引起的熵增加f(t)>0；另一部分是该生命体生命过程中自组织生成的熵流g(t)，所以
1/SdS/dt=f(t)+g(t)〔6〕
分析生命体的发育过程,我们知道由生命体内部发生的不可逆过程所引起的熵增流f(t)总是先增加(生命体的出生到逐步成熟)再减少(逐步衰老)〔7〕。
生命过程中自组织生成的负熵流g(t)也总是先增加(生命体的出生到逐步成熟)再减少(逐步衰老)。
根据生命活动的全过程可以等到dS的解为：
dS=S0b(1-e-dt)-S0a(1-e-ct)
对比公式：dS=dSi+dSe
其中：负熵dSe=-S0a(1-e-ct)，熵增dSi=S0b(1-e-dt)
a,b是婴儿出生时的负熵、熵增系数，不考虑后天影响a,b应该是常量，起始时；c、d 分别是的时间变化系数，在生命过程中随时间有小的变化，且有。
其中,S(0)=S0表示生命体刚出生时的熵值,也就是模型的初值,一般认为其值较大。
假定以35岁为平衡点，即dS=0，可以得到：在小于35岁区间，dS由负值（较大）先快后慢减为0；大于35岁区间，dS由0先慢后快增加为正值（较大）；只是后期dS增加过程较前期变化过程慢许多。