熵

“人吃五谷雜糧，孰能無(wú)病”，這一說(shuō)法蘊(yùn)藏著深刻的道理。為了生存繁衍，人需要攝入能量。能量來(lái)自“五谷雜糧”。從最基本的角度，包括人在內(nèi)的生命體可被界定為能自我復(fù)制的耗能“結(jié)構(gòu)”（Self-replicating dissipative structures）。人通過(guò)代謝“五谷雜糧”產(chǎn)生能量，能量被用于生長(zhǎng)、生存和繁衍。能量代謝是最基本的生命過(guò)程，“活著”就必須進(jìn)行能量代謝。在能量代謝過(guò)程中，熵（Entropy）就產(chǎn)生了［1］。

在物理學(xué)領(lǐng)域，用“熵”來(lái)描述系統(tǒng)的混亂/無(wú)序程度。若沒(méi)有外力做功，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵就會(huì)增加（熵增），這是熱力學(xué)第二定律（Second law of thermodynamics）的基本內(nèi)涵，該定律也被稱為熵增定律。熵增定律是宇宙的基本定律，適用于一切無(wú)生命的物體。熵增持續(xù)進(jìn)行，不會(huì)停止。當(dāng)熵達(dá)到最大值（混亂/無(wú)序的極值）時(shí)，系統(tǒng)被毀滅［1-2］。

1944年，薛定諤（Schrodinger）在《什么是生命》（What is Life）一書(shū)中，將熵增定律引入了對(duì)生命的解釋［3］。熵增定律適用于包括人在內(nèi)的所有生命體。人體是一個(gè)開(kāi)放的熱力學(xué)系統(tǒng)，為了生長(zhǎng)、生存和繁衍，人必須不斷持續(xù)攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并通過(guò)代謝產(chǎn)生能量。生命是獲取和運(yùn)用能量的過(guò)程。人活一口“氣”，“氣”就是能量流。能量被用于各系統(tǒng)、器官、組織和細(xì)胞的有序工作。有序是生長(zhǎng)、生存和繁衍的保障。在能量“流動(dòng)”的過(guò)程中，必然伴隨熵的增加。表現(xiàn)在分子層面的無(wú)序（Molecular disorder）是分子熵（Molecular entropy），表現(xiàn)在細(xì)胞層面的無(wú)序是細(xì)胞熵（Cellular entropy）。人是多細(xì)胞生命體，需要多細(xì)胞的有序合作，熵增擾亂這種合作。熵增到一定程度就會(huì)引起疾病，乃至摧毀生命［1-2］。

參考文獻(xiàn)

［1］Cushman Samuel A.Ecology and evolution：toward a unified philosophy of biology［J］.Entropy，2023，25（3）：405.

［2］王放.健康要素及管控［M］.北京：清華大學(xué)健康出版社，2020.

Wang F.Elements and management of health［M］.Beijing：Tsinghua University Press，2020.

［3］Schrdinger E，Penrose R.What is Life［M］.Cambridge：Cambridge University Press，2012.

（作者：于永利）