生命与负熵

生命（life）与负熵（entropy）【提纲与简要分析】

引子

虽然负熵的知识现在我们还没开始学习，但是作为一个高中主学生物的学生来说，没有比用物理学解释生命原理的内容更吸引我的了。

1．熵与负熵的概念

简单的按我的理解，熵是一种态函数，用来描述热力学系统中，某一过程初，终状太之间的巨大差异性，并对过程的方向性做出判断的新的状态量，所以叫做态函数。

至于负熵，顾名思义就是反向的熵(entropy)，在系统与环境进行物质交换时，流进负熵会使系统的熵减少。

2．生命是什么？

作为一个物理学变化，却可以解释生命是什么。

我们学习物理就要从物理学角度来看生命，生命系统是十分的复杂的，作为生命中的熵流，更是非常奇异，生命可以得以延续就要生命系统中的熵流发生有序和有组织的流动，有正向也有负向，这样生命才得以产生，这就是我理解的物理学解释生命学之本质。

负熵是由薛定谔(Erwin Schrödinger)首先提出的，理解他的《生命是什么》是理解物理学看生命的本质的关键。

比如说人，作为一个高等生命体，为什么会有成长，也会有死亡？因为任何生命体都要从外界的环境中吸取能量，如人要吃饭喝水。从物理学角度去看，这就是从外界的事物和环境中吸取负熵。任何物质都有有序和无序的状态，退化和死亡是无序状态，任何生命体要想维持自己的生命，就要不停的从外界环境汲取负熵，使自己维持自己相当高的有序能力。这是我对负熵与生命体联系的理解。

可以看出生命体是赖环境的负熵为生的，吸取外界的负熵是生命体必须的能力。

3．负熵与生命运动

（1）新陈代谢(metabolism)

新陈代谢是解释负熵的很好案例，新陈代谢中的那个“新”字就是只生命体从外界汲取负熵，他们不断增加自己的熵维持自己的有序状态，但当生命体的汲取的负熵接近或达到最大值的熵值时，生命体也会死亡。所以“陈”将有机体将自己活时产生的熵值进行消耗。

例如，人类吃食物是来增加自己的负熵，保持自己的有序状态，但排泄下来后减少了由

于负熵满值导致机体死亡的无序状态的可能，这是正熵的排出。

（2）光合作用(photosynthesis)

6CO2 + 6H20 → 6（CH2O）+6O2

光合作用的过程可以解释负熵对生命的作用。

生物学告诉我们，植物的物质有90%~95%来字光合作用，光合作用是绿色植物吸收大气中的CO2，水分和无机物质，通过阳光提供的能量来合成糖类、淀粉等物质。

从物理学来看，高熵的物质是CO2,H2O，低熵的是葡萄糖，绿色植物用葡萄糖来满足自己的负熵和能量来源，这是吸取负熵，水将废物溶解和蒸发，变成高熵物质排出体外，带走大量的熵，这是排出正熵。

4．疑惑与争议

不过很多人对此观点提出异议，认为很多事物也是汲取负熵，排出正熵，但并不是生命体，正如，书上的例子洗衣机一般。

但是生命体离不开汲取负熵，但并不是所有的汲取负熵的物质都是生命体，单单是汲取负熵并不能够成生命体。