开放系统与生命

从热力学的角度来理解生命现象是一种很吸引人的思想。

“像生物体这样的耗散结构之所以能够维持稳定的存在，并具备复杂的功能，乃是因为它们是开放系统，透过与环境交换物质和能量将自身的熵维持在较低的水平，远离无生命的平衡态。”这就是其观点的总结，也是对薛定谔的“生命以负熵为生”这一说法的解释。

对“开放系统”的强调是很常见的，而且听起来也很合理，我们的确不可能在停止饮食，呼吸，排泄等活动的条件下长期存活，而这些活动显示了我们的身体是开放系统。

但是，这种强调并没有解决真正重要的问题。

系统的范围是人为划定的，一个存在稳定的宏观复杂结构的开放系统S，总可以和环境E一起被视为一个较大的孤立系统（SE）。显然，原本的宏观结构依然在SE中稳定存在。然后问题又以新的形式重新出现了：为什么孤立系统SE不像其他的一些孤立系统一样平常地耗散趋衡，其局部没有任何稳定的耗散结构自发形成呢？

很明显，因为比较的是孤立系统，用“与环境的能量和物质交换”来解释这种差异毫无意义。

这件事情说明的内容只是：你需要热力学范围以外的知识来解释这种现象的特殊性，为什么这样的孤立系统中允许存在像生命这样复杂的现象，而其他的孤立系统尽管可能远离平衡，也没有类似的局部结构存在？

这样留有巨大空白的解释当然不会是我们想要的结果。