第二章 生命的開(kāi)端

——評(píng)愛(ài)因斯坦、N?維納、W?R?艾什比、W?薛定諤的哲學(xué)思想及其他

?張順江

第三節(jié)??冷子論與信息論?

一、冷子論與熱力學(xué)第二定律的邊界性

（一）熱力學(xué)第二定律的魔力

????????在討論生命之“幾”產(chǎn)生之前有必要深入研究分析一下冷子論與信息論。因?yàn)橐话愕臅?shū)上常把熱力學(xué)的熱熵與信息熵兩個(gè)概念混為一談。

????????冷子論是相對(duì)于熱力學(xué)的熱能由高溫向低溫單向傳導(dǎo)的理論而提出的一種新理論。熱力學(xué)（亦稱(chēng)熱子論）理論的最基本定律之一就是熱力學(xué)第二定律。一個(gè)孤立體系的熵值，總是要自發(fā)地趨向增加，直到達(dá)到其最大值——平衡態(tài)的熵值。

????????1850年德國(guó)克勞胥斯，1852年英國(guó)的湯姆生，分別獨(dú)立地發(fā)展了卡諾定理，提出了熱力學(xué)第二定律。以后，這個(gè)理論應(yīng)用范圍不斷拓廣，從而“宇宙寂滅說(shuō)”成了不可解決的難題。現(xiàn)在也還有人認(rèn)為，熱力學(xué)“指出了一切変化都是向著熵增大（即或然率較大）的方向進(jìn)行，在人類(lèi)經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)是完全正確的，它指出了自發(fā)過(guò)程向一定方向進(jìn)行的內(nèi)在原因?！辈⒄J(rèn)為是“充實(shí)了辯證唯物主義的科學(xué)內(nèi)容?！?/p>

????????既然一切變化都是向著熱熵增大的方向進(jìn)行，那么根據(jù)辯證法必然存在著它的對(duì)立面。它的對(duì)立面哪里去了呢？在這里不但宇宙“寂滅了”，辯證法也“滅亡了”。

????????真的“一切”變化都增加熱熵并且在人類(lèi)經(jīng)驗(yàn)的范圍內(nèi)“完全”正確，而且還揭示了宇宙的“內(nèi)在”原因嗎？

????????吉布斯提出的宇宙觀：“秩序是最小可能的，而混亂是最大可能的”是永恒的普遍的真理嗎？熱力學(xué)第二定律到底有多大的魔力？它的應(yīng)用邊界在哪里？對(duì)混亂與有秩如何理解？熱熵與信息熵如何區(qū)分？它們的本質(zhì)是什么？這些構(gòu)成了當(dāng)代迫切要求回答的問(wèn)題。

（二）冷子論的理論根據(jù)

????????冷子論與熱力學(xué)第二定律的熱子論背道而馳，熱子論是研究熱從高溫向低溫傳導(dǎo)的理論，而冷子論是研究能量從“低溫”向高溫”傳遞的理論。如果熱能總是單向傳遞，宇宙的熱寂則是不可避免的。

????????冷子論認(rèn)為在某種條件下能量從“低溫”傳到“高溫”。這在人類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)也能說(shuō)明。如：由兩塊熾熱的金塊，一塊1000°C，一塊2000°C，構(gòu)成一個(gè)孤立的系統(tǒng)，并使它們的熱量不能通過(guò)傳導(dǎo)的方式進(jìn)行而只能以輻射的方式進(jìn)行。我們能認(rèn)為只有2000°C的金塊向1000°C的金塊輻射熱量（送來(lái)能量），而1000°C的金塊就不向2000°C的金塊輻射能量（送來(lái)能量）嗎？

????????熱輻射的熱力學(xué)理論指出：“依賴于物體溫度的輻射叫做熱輻射。任何一個(gè)物體都在發(fā)射輻射能，并且吸收四周物體射來(lái)的輻射能，只有它發(fā)射的能和吸收的能達(dá)到平衡時(shí)，物體的溫度才達(dá)到平衡數(shù)值?！?/p>

????????在這個(gè)結(jié)論中并沒(méi)有指明輻射只能從高溫傳到低溫，而是互相交換熱輻射能，至于高溫向外（低溫）輻射得多，低溫向外（高溫）輻射得少，因而引起交換量的最后結(jié)果是低溫物體獲得的熱量多，高溫物體獲得的熱量少，并不能說(shuō)明（不等于說(shuō)）低溫物體根本不能通過(guò)輻射向高溫傳遞熱量。這證明冷的物體是一定可以向熱的物體傳遞熱量的。

????????然而上面的例子的機(jī)理終歸告訴我們，通過(guò)熱輻射的方式，熱量是能向高溫物體傳導(dǎo)的。這說(shuō)明，輻射方式傳導(dǎo)的熱能，宏觀上符合熱力學(xué)第二定律，而在微觀的機(jī)質(zhì)上是不符合熱力學(xué)第二定律的。這個(gè)結(jié)論是否可以推廣呢？這就是熱力學(xué)第二定律的邊界性。它證明：以場(chǎng)的形式存在的能量的傳播沒(méi)有方向性。

（三）熱力學(xué)第二定律的邊界性

????????上面的分析，證明了以場(chǎng)的形式存在的熱能的傳導(dǎo)方式?jīng)]有方向性。也就是說(shuō)，以場(chǎng)的形式存在的能量傳播不符合熱力學(xué)第二定律。這個(gè)很自然的結(jié)論，看來(lái)很簡(jiǎn)單樸素，但它導(dǎo)致了冷子理論的誕生。

????????既然以場(chǎng)的形式存在的能量不符合熱力學(xué)第二定律，那就是說(shuō)熱力學(xué)的應(yīng)用范圍不是無(wú)限的，而是有邊界的。為熱力學(xué)第二定律所決定的熱只能單向流動(dòng)不見(jiàn)得對(duì)一切變化都是正確的。在這里得到的邏輯結(jié)論則是：熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用存在著邊界，即以場(chǎng)的形式存在的能量的傳播并不符合熱力學(xué)第二定律。因?yàn)橐詧?chǎng)的形式存在和傳播的能量通過(guò)“鏡”（磁鏡、電鏡、透鏡、反射鏡、聚焦鏡等）就可能使熱由散到聚。

（四）冷子裝置的分類(lèi)

????????能完成由能量的“散”到能量的“聚”的裝置，就稱(chēng)之為冷子裝置。仔細(xì)考察起來(lái)，在人的經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)存在大量的冷子裝置。

????????如，凸透鏡（完成聚光）、共振線圈（完成電磁波吸收）反射太陽(yáng)爐（完成光聚焦）等。這一類(lèi)冷子裝置能完成入射能的瞬時(shí)聚焦作用。從輸入看它們是不發(fā)射輻射的絕對(duì)黑體。

????????而另一類(lèi)冷子裝置如氯化銀等構(gòu)成的感光底片，植物的葉綠體，它們雖然沒(méi)起到瞬時(shí)的聚能作用，但隨著時(shí)間的積累，照片感光度增加，也完成了聚能的作用。對(duì)它們來(lái)說(shuō)，對(duì)于入射的能量同樣是不發(fā)生輻射的（近似的）絕對(duì)黑體。所以，也可以說(shuō)冷子裝置是不發(fā)生輻射的絕對(duì)黑體。

（五）冷子論與生命起源

????????在上章中冷子論為宇宙的起源奠定了基本理論，在這一章，通過(guò)大自然創(chuàng)造（設(shè)計(jì)制造）的冷子裝置——葉綠素又為生命活性的動(dòng)力來(lái)源找到根源，從而為生命的起源奠定了理論的基礎(chǔ)。

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二、信息熵與熱熵的本質(zhì)區(qū)別

（一）信息熵與熱熵的本質(zhì)區(qū)別

????????生命的基本特性是它的“活性”，而這種“活性”是由它內(nèi)部的組織性，即一般所說(shuō)的有序性所決定的。在研究分析生命的發(fā)展方向問(wèn)題之前。有必要澄清一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)橛腥苏J(rèn)為生命的進(jìn)化是逆著熱力學(xué)的增熵方向而動(dòng)，說(shuō)什么生命的存在是靠從環(huán)境中不斷地吸收了負(fù)熵，靠吃進(jìn)“秩序”。

????????如著名物理學(xué)家薛定諤早在《生命是什么？》一書(shū)中講到：“生命之所以能存在要靠從環(huán)境不斷吸收負(fù)熵。就是說(shuō)要吃進(jìn)‘秩序’來(lái)維持生命的有序結(jié)構(gòu)?！痹谶@里顯然把熱力學(xué)的熱熵與信息論中的信息熵從本質(zhì)上混為一談。盡管生命的存在（穩(wěn)定性）需要能量，生命的活性是生命機(jī)體的高序性，即組織化的程度決定的，但熱力學(xué)的熵和信息論的熵終歸是本質(zhì)不同的兩碼事。

（二）吃進(jìn)能量不等于吃進(jìn)“秩序”

????????生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)生產(chǎn)者葉綠素不斷地從環(huán)境中吸收光能并把它聚集起來(lái)，并不意味著生命從無(wú)序到有序的轉(zhuǎn)化;只意味著它吃進(jìn)了能量;并不意味著它吃進(jìn)了“秩序”即增加了信息熵。因?yàn)檎鏝?維納所說(shuō)：“信息不是能量，也不是物質(zhì)”。

（三）信息熵的物理意義

????????信息是物質(zhì)與物質(zhì)之間互相關(guān)系的最一般的抽象的表達(dá)（它的度量單位，就其人所能觀察的能力來(lái)說(shuō)，都是主觀認(rèn)知對(duì)客觀存在的表述。所以只能從主觀去理解，從實(shí)踐去理解）。它的度量單位是比特，1比特=log2?2。

????????在艾什化的書(shū)中信息量是用變異度來(lái)表示的，在申農(nóng)的書(shū)中，對(duì)狀態(tài)出現(xiàn)不等概率的系統(tǒng)，信息量是借用熱熵的負(fù)值表示的。

????????如已知一組概率為P1，P2，P3……P

????????申農(nóng)由此計(jì)算它的熵值H（P），它的物理意義是系統(tǒng)狀態(tài)所能具有的變異度（即攜帶的信息量）。

（四）信息熵的大小與主觀分辨能力有關(guān)

????????這里應(yīng)當(dāng)指出，系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)是否過(guò)渡到了另一狀態(tài)，除系統(tǒng)的客觀內(nèi)容之外，還和觀察者的主觀能力有直接的關(guān)系，正如艾什比所說(shuō)：“如要好好確定一集合里所含不同元素的個(gè)數(shù)，并不是集合本身的內(nèi)在屬性;如要好好確定一集合里所含不同元素的個(gè)數(shù)，必須先規(guī)定觀察者是什么人，他有什么樣辨別能力?！倍鵁崃W(xué)的熵值在推演的過(guò)程中是以氣體分子完全隨機(jī)的不可分辨性為依據(jù)的。

????????信息熵必須先劃定對(duì)象的層次。因?yàn)樾畔㈧氐闹凳歉鶕?jù)人的主觀辨識(shí)能力和具體研究對(duì)象確定了人們感興凘的層次后得到的，而熱熵永遠(yuǎn)是確定在分子隨機(jī)不可辨別的統(tǒng)計(jì)性的層次上得到的。它的基本思想盡管加入了統(tǒng)計(jì)的觀念，但基本上還是簡(jiǎn)單的“原子決定論”。

????????現(xiàn)代信息論的研究，辨別能力已經(jīng)深入到對(duì)生物大分子的辨別能力上了。如，對(duì)生物信息密碼的研究，其分辨能力在分子水平，即區(qū)分不同的氨基酸和核甘酸以及它的排布。這就是說(shuō)對(duì)生物信息的研究是在分子水平的辨識(shí)能力，而不是在不可分辨的分子的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)的規(guī)律上，從這里可以看出，信息熵和熱力學(xué)的熵具有完全不同的本質(zhì)。

????????信息作為物質(zhì)與物質(zhì)之間關(guān)系的概括與抽象是客觀的，但從哪一個(gè)層次去研究這種關(guān)系，要受兩方面的限制，首先受到人的限制，其次還要受到所研究問(wèn)題的目的的限制。

????????如為了研究熱的傳導(dǎo)的機(jī)理，依靠氣體分子的統(tǒng)計(jì)和不可辨識(shí)性就能得到熱力學(xué)第二定律的理論根據(jù)，即孤立系統(tǒng)熱熵增大的規(guī)律。一連士兵如果確定在每個(gè)人的細(xì)節(jié)不可辨識(shí)而整體可以辨識(shí)，他們能具有一定的信息。如果每個(gè)人穿的衣服和褲子可以辨識(shí)，則同一連士兵的排布信息熵會(huì)大大增加。

????????從這里可以得到結(jié)論，理解這個(gè)客觀的信息的是人。所以對(duì)這個(gè)客觀事物信息又應(yīng)從主觀去理解，從一定的層次去理解，從實(shí)踐中去理解，要想談?wù)撔畔㈧氐闹?，首先要?jiǎng)澏ㄑ芯繂?wèn)題的層次，要確定主觀的辨識(shí)能力。

????????關(guān)于把客觀的信息（事物之間存在的一定關(guān)系即可辨識(shí)的差異）在傳輸中賦以主觀的意義，那完全是由于人的需要。這種賦予了主觀意義的信息，稱(chēng)之為消息。把這種消息用全體人們約定的符號(hào)表示出來(lái)就構(gòu)成了精神產(chǎn)品——文件、書(shū)籍、報(bào)刊，計(jì)算機(jī)軟件等。這種約定如果僅限于部分人，而對(duì)另一些人是不可識(shí)的，就是“密碼消息”。中國(guó)話（消息）對(duì)不懂中國(guó)話的外國(guó)人就構(gòu)成了密碼消息。

????????至于用什么物質(zhì)的關(guān)系（可分辨的差異）傳遞這種賦予主觀意義的信息——消息，完全由現(xiàn)代技術(shù)手段發(fā)展水平和現(xiàn)實(shí)情況采用何種手段對(duì)人的需要最方便而定。這種賦予了主觀意義的信息——消息傳輸多少，是由“變異度”傳輸?shù)牧克鶝Q定的。在單位時(shí)間所傳輸?shù)牧浚桥c通道傳輸能力有關(guān)的。為了電視機(jī)傳遞出清晰的圖象，首先要研究人眼的辨識(shí)能力和眼在生理上對(duì)畫(huà)面的消失時(shí)間，從而確定畫(huà)面象素的大小和單位時(shí)間傳輸畫(huà)面的數(shù)量。象素太大就使人眼看出畫(huà)面是由點(diǎn)組成的，單位時(shí)間傳輸?shù)漠?huà)面太少，就會(huì)使人看上去動(dòng)作不連續(xù)。所以，為了完成這一信息的傳輸，單位時(shí)間傳輸?shù)男畔⒘浚彩腔谌说谋孀R(shí)能力。

????????總之，信息是指客觀事物之間的關(guān)系的最一般的抽象的表述。它是客觀的，其度量的量是差異，即變異度、信息熵。人對(duì)事物的差異能否觀測(cè)到則是主觀的，而一切賦予了主觀意義的差異所構(gòu)成的消息（一般人所理解的信息）是不同于信息的。差異不是消息，攜帶差異的物體（載體）更不是信息。賦予了主觀意義的差異在不同載體中的傳輸構(gòu)成了消息流（一般稱(chēng)為信息流）。

????????這就是現(xiàn)代人們把信息歸結(jié)為要從客觀（信息——事物之間的關(guān)系，即差異）、主觀（給差異賦予大家約定的主觀含義——消息，如文字，語(yǔ)言……）、中介（傳輸中的消息流）三方面去理解的原因。就人與人、人與物，物與物之間的關(guān)系而言，是信息把它們構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。所以對(duì)信息的理解，歸根結(jié)底應(yīng)從實(shí)踐中去理解，從主觀去理解，才能避免唯心主義的錯(cuò)誤。

（五）維納的理論錯(cuò)誤

????????N?維納正確地意識(shí)到信息不是能量，也不是物質(zhì)，但他未能了解信息的本質(zhì)。發(fā)表了一系列含混不清的言論，對(duì)以后的學(xué)者影響很大。例如“不消耗一定的能量就不可能傳遞信息”。這是對(duì)的;但是他由此得出結(jié)論“能量的聯(lián)系和信息的聯(lián)系之間沒(méi)有明顯的界限”則是不對(duì)的。在這里，維納把物質(zhì)（能量也是物質(zhì)）和物質(zhì)與物質(zhì)之間的關(guān)系混為一談了，同時(shí)也否定了“信息不是能量”，“信息也不是物質(zhì)”的正確結(jié)論。

????????至于“象樹(shù)木的生長(zhǎng)或人體的生長(zhǎng)這種直接或間接依賴于太陽(yáng)照射的局部過(guò)程，熵大量下降可能只花費(fèi)不多能量”，就更值得討論了。什么是人體中的熵呢？是指熱力學(xué)的熵嗎？還是指人體組織的有序性？如果指前者，就意味著向人體輸入滿足生命需要的能量。根據(jù)生命的需要，不同時(shí)間需要的能量不同，決不是“只花費(fèi)不多能量”所能辦到的。如果指的是生命的有序性，那么再多的能量輸入也不會(huì)使現(xiàn)在活著的猿的機(jī)體組織程度進(jìn)一步增加，而變成人?？梢?jiàn)N?維納的這段談話，思想是混亂的。在這里如果不把熵的概念開(kāi)發(fā)清楚，就無(wú)法談“花費(fèi)不多的能量”就會(huì)使“熵大量下降”

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三、能量不能使機(jī)體的信息熵減小

（一）機(jī)體的信息熵的概念

????????控制論、信息論、系統(tǒng)論創(chuàng)立后對(duì)生命現(xiàn)象的研究進(jìn)入了個(gè)嶄新的階段。人體的熵有了固定的含意，即指生命機(jī)體的有序性和組織程度，所以薛定諤說(shuō)：“生命存在是由于不斷吃進(jìn)‘秩序’。這里吃進(jìn)“秩序”就是指組織程度增加，熵下降。

????????因?yàn)?，人體的熵是指人的機(jī)體的有序性和組織程度，所以，這種有序性和組織程度就決定了人們具備的素質(zhì)，即“含幾性”。原材料經(jīng)過(guò)工廠加工、組裝既可以生產(chǎn)出汽車(chē)，也可以生產(chǎn)出飛機(jī)、火車(chē)。汽車(chē)、飛機(jī)和火車(chē)是因?yàn)樗鼈兊慕M成不同、有序性不同決定的，并不是由它們加工時(shí)耗了多少能量決定的。對(duì)生物來(lái)說(shuō)，生物體內(nèi)的熵就是它的機(jī)體的有序性與它的組織程度，即生物所含的“幾”。生命所含的“幾”，一般稱(chēng)之為生物素質(zhì)的內(nèi)涵，而這種內(nèi)涵在外界條件作用下能表現(xiàn)出什么特征，則是生物素質(zhì)的外延即生物表現(xiàn)出來(lái)的活性。現(xiàn)代科學(xué)證明，生物素質(zhì)的內(nèi)涵，即它的有序性和組織程度是由早已存在于生物機(jī)體中的“生物信息密碼”所決定的。

（二）能量不能使機(jī)體減小信息熵

????????生物自身的有序性和組織程度的改變（用N?維納的話來(lái)說(shuō)熵是大量下降）決不是因?yàn)镹?維納所說(shuō)的“生物學(xué)的一個(gè)基本事實(shí)，具體說(shuō)來(lái)，也就是光合作用理論的一個(gè)基本事實(shí)，光合作用是植物利用太陽(yáng)光，水和空氣中的二氧化碳制造出淀粉及生命必須的其他復(fù)雜化合物的那種化學(xué)過(guò)程?！边@種過(guò)程不能使生命體的信息熵大量下降（有序性和組織程度增加），因?yàn)槭紫裙夂献饔镁褪巧鼨C(jī)體中原子、分子的一種有序性和組織程度決定的。

????????可見(jiàn)，有序性和組織程度的增加決不是光合作用這個(gè)基本事實(shí)。如果是光合作用這個(gè)基本事實(shí)，對(duì)生命的進(jìn)化的研究就用不著控制與信息的理論了，那就只需研究，如何有效地把光能轉(zhuǎn)化成生物化學(xué)能就夠了。可見(jiàn)只有把信息熵與熱熵嚴(yán)格地區(qū)別開(kāi)來(lái)，才能解決宇宙熱寂、退化和達(dá)爾文進(jìn)化論之間的矛盾。

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四、把信息熵與熱力學(xué)的熵混同起來(lái)引起的悖理

（一）從無(wú)序到有序不一定要輸入能量

????????我們知道太陽(yáng)射來(lái)的光是白光，而這種白色的光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等光混合而成。對(duì)人來(lái)說(shuō)這種混合的光是混亂的、無(wú)序的。但對(duì)這種白色的光不用輸入任何能量只要叫它通過(guò)三棱鏡就能顯現(xiàn)出紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的有序的鮮美的彩色條段。這里，熱力學(xué)第二定律完全失去了效用。

????????如果按熱力學(xué)第二定律，從混亂到有序增加了負(fù)熵。這個(gè)熵是哪里來(lái)的呢？是否是由于三棱鏡變冷了才使它們區(qū)分開(kāi)了呢？事實(shí)告訴人們?nèi)忡R并沒(méi)有變冷，否則這倒是一種制造低溫的好方法。那么從無(wú)序到有序是怎么產(chǎn)生的呢？關(guān)鍵是有序和無(wú)序是描述物質(zhì)與物質(zhì)之間關(guān)系，而熱力學(xué)第二定律是描述“實(shí)能量”傳遞規(guī)律，這是兩個(gè)具有完全不同本質(zhì)的物理量，二者不能混為一談。

????????※實(shí)能量指實(shí)體，即具有質(zhì)量的物質(zhì)所具有的能。按統(tǒng)計(jì)力學(xué)，熱是分子所具有的動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)平均值。

????????其實(shí)，有序與無(wú)序并不以熱力學(xué)第二定律為依據(jù)，正如W?R?艾什比所說(shuō)：變異度的衰減（熵的增加）的確切表述是“隨著時(shí)間的推移，這一批狀態(tài)的變異度不能增加，而常常只會(huì)減少。”這就是說(shuō)，我們常說(shuō)的“任何系統(tǒng)，如果不去管它，隨它要怎樣就讓它怎么樣，自然總會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)。這種思想往往是憑經(jīng)驗(yàn)得來(lái)。但并不完善，因?yàn)槠渲胁⑽辞‘?dāng)?shù)匾?guī)定條件。有時(shí)我們用熱力學(xué)第二定律來(lái)作為依據(jù)，但這往往和所討論的系統(tǒng)不相干?！?/p>

????????有序與無(wú)序同能量沒(méi)有必然的聯(lián)系，三相共點(diǎn)的水，可以是極端無(wú)序的汽，可以是混亂流動(dòng)的水，可以是排列整齊的冰晶。三者相互轉(zhuǎn)化完全不需要能量。這再一次說(shuō)明，有序與無(wú)序、熱熵與信息熵完全不是一碼事。

????????熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義是和粒子（分子）的動(dòng)能的統(tǒng)計(jì)性相關(guān)的。對(duì)以場(chǎng)的形式存在的能量，熱力學(xué)第二定律并不成立。在這里顯然劃定了熱力學(xué)第二定律應(yīng)用的邊界。

（二）有序與無(wú)序是主觀對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的表述

????????有序與無(wú)序作為物質(zhì)與物質(zhì)之間的關(guān)系的抽象表述是一個(gè)主觀的量。

????????正如N?維納所說(shuō)：“隨著熵的增加，宇宙以及宇宙中的一切封閉系統(tǒng)就會(huì)自然地退化?！边@里從“實(shí)熱能”的傳遞的有向性來(lái)說(shuō)當(dāng)然是規(guī)律、是對(duì)的。但他接著說(shuō)的：“失去可分辨性，從最小可能狀態(tài)趨向最大可能狀態(tài)，從存在著各種差異狀態(tài)和各種形式的有區(qū)別、有組織狀態(tài)，趨向于混沌的無(wú)差別狀態(tài)”那就不見(jiàn)得對(duì)了，因?yàn)檫@里的有序與無(wú)序是指的信息熵。首先“失去可分辨性”的意義是什么？是不清的。是誰(shuí)的可分性？顯然是“人”的可分辨性。

????????人是主觀的，是受認(rèn)識(shí)水平、認(rèn)識(shí)能力的局限的，不同的人就有不同的可分辨能力。色盲把色盲測(cè)試卡看成一片混沌不清的圖案，可是正常的人就能很容易地認(rèn)出花紋和字跡。同樣的一片測(cè)試卡到底是混亂的呢？還是有序的呢？有序與無(wú)序，清晰與混亂原來(lái)是和分辨能力有關(guān)。所以，應(yīng)當(dāng)說(shuō)，在一定的分辨能力下，差異（變異度）傳輸即可傳遞信息。差異才能表示有序與無(wú)序，混亂與清晰。

????????至于“有些宇宙學(xué)家認(rèn)為大多數(shù)時(shí)間不對(duì)稱(chēng)過(guò)程都可以看成是破壞次序的趨勢(shì)，用最普通的形式來(lái)表述時(shí)間不對(duì)稱(chēng)定律，那就是宇宙每天都稍稍變得更加無(wú)序”的說(shuō)法，對(duì)于有序的起源就更加是一個(gè)謎了。

????????最初的有序似乎是上帝的安排。什么是有序？什么是無(wú)序？有序之源在哪里？用這種觀點(diǎn)解釋世界，生命的起源就構(gòu)成了一個(gè)永遠(yuǎn)揭不開(kāi)的謎。其實(shí)有序與無(wú)序完全是主觀對(duì)客觀系統(tǒng)狀態(tài)的表述。高山可以蝕平，但地動(dòng)可以造山，是“平”算有序呢？還是高山算有序？

（三）生命的有序性如果是吸收能量造成的，則一個(gè)卵細(xì)胞的“能量”要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一個(gè)氫彈所蓄的能量

????????生命機(jī)體的“有序性”，“組織程度”的實(shí)質(zhì)是表示機(jī)體各組成部分之間的相互關(guān)系，當(dāng)然可以用信息量來(lái)衡量，現(xiàn)代科學(xué)的辨識(shí)手段證明象一個(gè)血清蛋白那么大的蛋白質(zhì)，它是由600多個(gè)氨基酸分子所組成的，那么，可能有的排列方式就是10^600種，這個(gè)數(shù)目就是1后加600個(gè)零。這個(gè)數(shù)字簡(jiǎn)直無(wú)法想象，它比宇宙中的亞原子粒子的數(shù)目還多得多。而每一種排布的機(jī)率如果均相等的情況下他的信息熵值如：

????????H=log2 ?10^600=1381.55比特

????????如果水分子是可區(qū)分的，一立方厘米的冰晶，所能出現(xiàn)的排布方式要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出10^600種，它的熵值就能成為無(wú)法想象的數(shù)字。

????????現(xiàn)代生物學(xué)已經(jīng)證明，生物一生發(fā)展的全部信息，包括受傷的傷口愈合之類(lèi)的過(guò)程，已經(jīng)全部集結(jié)在眼睛都很難看到的受精卵細(xì)胞之中。在無(wú)性繁殖中一個(gè)細(xì)胞就能發(fā)育成完整的生命機(jī)體，可見(jiàn)一個(gè)細(xì)胞就蘊(yùn)含了生命機(jī)體的成長(zhǎng)，發(fā)育的全部信息。如果要把信息量和能量聯(lián)接在一起，盡管—比特信息所需要的能量再少，一個(gè)受精卵細(xì)胞也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一個(gè)氫彈在爆炸時(shí)所放出的能量。

????????可見(jiàn)，N?維納把信息和能量不加區(qū)別聯(lián)系在一起是多么的錯(cuò)誤。由此可見(jiàn)，“宇宙寂滅（熱熵增大）時(shí)與存在相反的局部有序增加的小島。在這類(lèi)小島上，生命找到了安身之處，”之間顯然沒(méi)有必然的聯(lián)系。

（四）N.維納的苦惱

????????把信息熵和熱熵混合起來(lái)，把熱熵單向增加和有序到無(wú)一定也是單向地前進(jìn)等同起來(lái)，是完全不能成立的。有序與無(wú)序同能量的散與能量的聚一樣是辯證的統(tǒng)一。

????????這種把信息熵和熱熵混同起來(lái)，使N?維納非?？鄲?，他說(shuō)：“要求對(duì)熵下一個(gè)最后明確的定義使人人都同意，而又不限于封閉的孤立系統(tǒng)，那是過(guò)高的奢望?！卑研畔㈧睾蜔崃W(xué)的熵混同起來(lái)，對(duì)于熵是誰(shuí)也給不出一個(gè)定義來(lái)的。

????????信息熵與熱熵是兩個(gè)應(yīng)用于不同領(lǐng)域的范疇。能量的傳遞與轉(zhuǎn)化不能決定物質(zhì)與物質(zhì)之間的有序與無(wú)序，以及系統(tǒng)狀態(tài)的組成程度。能量可以使原來(lái)有序系統(tǒng)變成無(wú)序系統(tǒng)，一切起破壞作用的能量就是使系統(tǒng)從有序到無(wú)序。原子彈爆炸失去了內(nèi)能，不但使原子彈這樣一個(gè)高度有序的系統(tǒng)變成無(wú)序，而且使它所破壞的任何系統(tǒng)從有序到無(wú)序;晶格排布整齊的有序晶體，通過(guò)加熱輸入能量可以使它變成無(wú)序的液體，甚至氣體。

????????而一切建筑施工所消耗的能量都能使無(wú)組織性的原料變成有組織性的產(chǎn)品，磚瓦木料鋼筋水泥…通過(guò)施工輸入能量可以變成高樓、大廈、鐵路、橋梁……?？梢?jiàn)，無(wú)序和有序與能量的輸入無(wú)關(guān)與熱力學(xué)的熵根本不是一碼事。

（五）有序之源

????????通過(guò)上面的分析可知，能量與有序沒(méi)有必然的聯(lián)系。既然系統(tǒng)的能量輸入與系統(tǒng)的有序性沒(méi)有必然的聯(lián)系，那么有序之源在哪里呢？不解決這個(gè)問(wèn)題，生命起源問(wèn)題的解決就成了泡影，這是維納的苦惱。正是這個(gè)苦惱使他走上了控制論的研究，走上了創(chuàng)造的道路。正如他自己所說(shuō)，“控制論這門(mén)新科學(xué)就是以這個(gè)觀點(diǎn)（研究有序增加）為核心發(fā)展起來(lái)的。”這種研究使他的思想越來(lái)越清晰，并最終找到了有序之源。

????????無(wú)序與有序作為信息的定性表述，它的產(chǎn)生和消滅是對(duì)立的統(tǒng)一，“無(wú)序是有序之源，有序是無(wú)序之象?！边@就是N?維納自己晚期著作中表述得不很明確的結(jié)論。如N?維納在1961年發(fā)表的《關(guān)于學(xué)習(xí)與自生殖機(jī)》這篇論文中寫(xiě)到，“請(qǐng)注意，真空管噪聲某種意義上可以說(shuō)是一種萬(wàn)全的輸入，因?yàn)樵谝欢巫銐蜷L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，它的起伏遲早總可以去近似任何給定的曲線?！?/p>

????????在這里，噪聲是極度混亂和無(wú)序的，可N?維納經(jīng)過(guò)多年的研究，尤其是在想解開(kāi)“自生殖”之謎時(shí)，也就是探索有序之源時(shí)，認(rèn)識(shí)到并且請(qǐng)大家注意，噪聲是神通廣大的。“噪聲”神通廣大到能成為一種“萬(wàn)全”的輸入。為什么是“萬(wàn)全”的輸入呢？因?yàn)樗梢援a(chǎn)生“任何給定的曲線”，雖然還留了一個(gè)小尾巴——近似，但在洪荒宇宙中哪里有完全相同的兩個(gè)事物呢？可見(jiàn)，這個(gè)“近似”的小尾巴也可以割掉，就是說(shuō)，噪聲能產(chǎn)生任何給定曲線。

????????這里遵循的是什么規(guī)律呢？原來(lái)是：“噪聲和任何他種形式的變異度（信息）并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別?！痹肼暎o(wú)序）變成萬(wàn)全輸入（包含了所有的有序，不然怎么能“自生殖”呢？）產(chǎn)生（過(guò)濾出）任何給定的有序。簡(jiǎn)言之：無(wú)序產(chǎn)生有序。這不正說(shuō)明無(wú)序是有序之源嗎？在這里維納在探求“自生殖”問(wèn)題中終于指出了“無(wú)序是有序之源”這一真理。有序是無(wú)序之象也就從而得到了解決。

????????這就是他認(rèn)識(shí)到的無(wú)數(shù)個(gè)有序構(gòu)成了“萬(wàn)全的輸入”，萬(wàn)全中的每一個(gè)正是有序的給定的曲線在這里無(wú)序向有序的轉(zhuǎn)化不再需要能量了，是維納把能量的輸入不知不覺(jué)地拋到一邊去了。噪聲成了他的“萬(wàn)全的”信息的負(fù)熵流。

????????維納在幾十年前的這一天才思想，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起人們很大的注意，在人們對(duì)有序、無(wú)序、混沌等進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索后才發(fā)現(xiàn)“混沌是非常普遍的自然現(xiàn)象，但它決不是簡(jiǎn)單的無(wú)序，而更象是不具備周期性和其它明顯對(duì)稱(chēng)的有序態(tài)。可以說(shuō)自然界中存在著有理序，（周期性）無(wú)理序（非周期性）和混沌序（內(nèi)在隨機(jī)性），而混沌序可能比前兩者更高級(jí)。”這就是現(xiàn)代研究對(duì)我們的結(jié)論的有力說(shuō)明。

（六）全信息理論是生命起源的又一理論基礎(chǔ)

????????在全信息理論中，我們已經(jīng)分析了宇宙中的每一點(diǎn)都包含了無(wú)限的信息，這種無(wú)限的信息就是N?維納所說(shuō)的“萬(wàn)全”的信息源。

????????“噪聲”如果在空間的某一點(diǎn)不存在“紐約的歌聲”，無(wú)線電天線放在那一點(diǎn)怎么能收聽(tīng)得到呢？在這里不是從無(wú)序的混亂到有序的“歌聲”需要能量，而是無(wú)線電接收機(jī)需要能量供給才能工作，從而選出有序曲線“紐約歌聲”，鍋爐輸入的能量再大也不能把空中一點(diǎn)存在的“紐約的歌聲”選擇出來(lái)。

????????在《關(guān)于學(xué)習(xí)與自生殖機(jī)》一篇論文的科學(xué)實(shí)踐中，維納終于用實(shí)踐和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)自覺(jué)不自覺(jué)地反駁和糾正了自己把信息熵和熱熵混同起來(lái)的理論錯(cuò)誤。說(shuō)明生命不是什么宇宙熱寂時(shí)留下幸存的負(fù)熵（有序）的小島。

????????生命是通過(guò)一種自生殖機(jī)構(gòu)從無(wú)序到有序完成的一種物質(zhì)特殊的存在方式。它的有序性和有組織程度是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、變化與發(fā)展的產(chǎn)物。如果機(jī)械地說(shuō)生命的組織程度是從無(wú)序——萬(wàn)全的有序輸入經(jīng)過(guò)大自然這個(gè)選擇器產(chǎn)生的有序（一種“給定”的具有生命特征的“曲線”），那么這一選擇過(guò)程（用艾什比的高超分析得到的結(jié)論）就是大自然這個(gè)萬(wàn)能的亙古存在的調(diào)節(jié)器（選擇器）創(chuàng)造（設(shè)計(jì)創(chuàng)造）的過(guò)程。

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