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一个基于广义信息熵的生物演化模型
2010-12-14 中国科技论文在线 蒋田田 柴立和

  生命的起源、生命的本质、生物进化的动力、生物惊人的复杂性等都是几千年来困惑人类心智的问题。科学史上的大部分时间人们都是从机械物质的角度对生命进行研究,没法揭示生物的有机性;近年来,热力学、系统科学、非线性科学、自组织理论、复杂性科学等学科群强调了有机整体性,被广泛引入到生命的研究中,但它们的思维逻辑仍是基于机械物质,仅在被隔离的物质基础上通过假设组元的相互作用来研究生命。这实际上相当于先肢解了有机生命系统,后又试图复原,这样显然会在有机生命的本质理解上不时地陷入困境。本文指出观察者与被观察对象独立开来,用隔离的物质作为生命的本原或对象是有问题的。生命是在无限联系的无边界网络中、力所能及地考虑所有联系(进而形成信息)并让其最大化而涌现出的"对象"。这样观察者与被观察对象是不可分离的,都融于"对象"之中,对象自行出现、进化并反过来认识对象本身,完成一个自足自恰的循环。本文以这样界定的对象作为生命的本原,从一开始就把生命看成是一个有机的整体,是不能被分割的,是和环境融合在一起的。进而运用最大信息熵原理或最大流原理,从信息的角度重新诠释生命,提出生命演化的基本法则,给出了关于生命演化的动力学方程,探讨了生命的本质,形成了研究生命演化的新理论框架。以此为基础,对生命的起源、生命的本质、生物进化的动力、生物的复杂性等疑难问题进行了分析。最后通过实际案例讨论了本理论框架的简单应用。

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