一拱镐、生物的第一本質(zhì)特征是攝入負熵流
任何生物艘款，不管是動物、植物沃琅、微生物哗咆，都有一個明顯的外在特征，即在它們生命存在的始終益眉，不間斷地與生命體的外界進行物質(zhì)和能量交流活動晌柬。一旦這種物質(zhì)和能量交換活動終止，則生物必然不再作為生物存在郭脂，它們就死亡了年碘。生物在從事交換活動中，進入或排出生命體的物質(zhì)和能量并非能夠是任意的展鸡，而是經(jīng)由生物體對之進行選擇屿衅、甄別。一般地說莹弊，每種生命體相應都有幾種特殊的物質(zhì)被允許進入生命體內(nèi)涤久，通過一系列的生命化學反應之后，變換成另外的物質(zhì)排出體外箱硕。這種進程被稱之為新陳代謝拴竹。在新陳代謝過程中，生命體呈現(xiàn)出不同于自然界其他運動（機械剧罩、物理、化學等）的一種特殊運動——生命運動座泳。
自古至今惠昔，人類有識之士都在探討研究這種特殊運動——生命運動——是什么幕与？起始，囿于科學不發(fā)達镇防，人類認識自然能力的低下啦鸣，人們提出過的各種各樣解釋，如“靈魂”論来氧、“活力”論等诫给，都不能準確地闡述生命的本質(zhì)。
可以說啦扬，真正準確地把握生命本質(zhì)的認識并不限于生物學中狂，與之不甚有聯(lián)系的熱力學也對生命本質(zhì)的認識作出了奠基性的貢獻。
在１９世紀扑毡，當時的科學家提出了自然界演化的兩個規(guī)律胃榕。一個是以克勞修斯為代表提出的熱力學第二定律（熵增定律），宣稱世界自發(fā)地朝熵增方向演變瞄摊。自然界中的能量雖然守恒勋又，但是自由能隨時間的流逝卻越來越少，世界從有序狀態(tài)向無序狀態(tài)發(fā)展换帜，最終宇宙會到達一種溫度均一的熱寂狀態(tài)楔壤，從而沒有了任何有序運動，當然也就沒有了生命運動惯驼。
另一個是以達爾文為代表提出的生物進化論蹲嚣。對生物進化的觀察和研究確鑿無疑地證明了，生命運動并不符合熱力學第二定律所指明的方向跳座，它自發(fā)地從無序狀態(tài)向有序狀態(tài)端铛，從簡單狀態(tài)向復雜狀態(tài)，從低級狀態(tài)向高級狀態(tài)發(fā)展疲眷，即向熵減方向發(fā)展禾蚕。它與熱力學第二定理相逆。
這又是一個問題跨越兩塊理論領(lǐng)域狂丝，而兩個理論對于生物現(xiàn)象都有自己的“盲點”换淆。生物進化規(guī)律與熱力學第二定理的矛盾使得一些著名科學家深思。其中有些科學家（玻耳茲曼几颜、薛定諤等）正確地提出了生命的本質(zhì)就是從外界攝入負熵以抵御生命體內(nèi)自發(fā)地產(chǎn)生正熵的過程倍试。但是對于生命這種過程當時提不出一種有說服力的機理性解釋，只能停留在思辨的闡述上蛋哭。但隨著新學科的出現(xiàn)县习，新思想的誕生，新領(lǐng)域的拓寬，今日的人們開始了生命本質(zhì)的機理性解釋躁愿。
奧地利物理學家普利高津提出耗散結(jié)構(gòu)理論叛本，為人們找到溝通生物進化理論與熱力學第二定律這兩種有關(guān)自然演進對立理論之間的第一座橋梁。
耗散結(jié)構(gòu)理論指出彤钟，一個開放系統(tǒng)（指有物質(zhì)的進入退出来候，又有能量的流入輸出），當遠離熱力學平衡狀態(tài)時逸雹，由于系統(tǒng)內(nèi)部的各種微觀狀態(tài)的隨機起伏變化营搅，系統(tǒng)會發(fā)生宏觀的自催化自組織過程，使得原本具有較低有序程度的系統(tǒng)地發(fā)生沿著熵減方向發(fā)生變化梆砸，形成一個具有較高有序程度的系統(tǒng)转质。這種較高有序程度系統(tǒng)不但能夠穩(wěn)定地存在，在合適的情況下辫樱，還能向更高更有序的程度發(fā)展峭拘。保證系統(tǒng)發(fā)生上述變化的條件除了該系統(tǒng)遠離熱平衡狀態(tài)外，還要求該系統(tǒng)能夠從外界獲得低熵值的物質(zhì)和能量狮暑，并且揚棄高熵值的物質(zhì)和能量鸡挠。系統(tǒng)在這種物質(zhì)和能量進入流出的循環(huán)中獲得了負熵流。這些負熵在系統(tǒng)內(nèi)部流通轉(zhuǎn)化過程中搬男，逐漸耗散而抵消了在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的正熵，從而使得耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保持有序穩(wěn)定運行狀態(tài)缔逛，以及向較高有序程度進展的過程备埃。值得指出的是，耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形成和存在的能力褐奴，并不與耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)本身與外界所處的熵值狀態(tài)的差值大小緊密相關(guān)按脚，只要耗散系統(tǒng)能在物質(zhì)與能量進入流出的循環(huán)中獲得負熵流，則耗散系統(tǒng)就能穩(wěn)定存在以至于繼續(xù)向低熵值狀態(tài)發(fā)展敦冬。這種過程可以形容為“從混沌到有序”辅搬。
因此，耗散結(jié)構(gòu)理論在絕對沒有違背熱力學第二定律下（實質(zhì)上它是熱力學第二定律在遠離熱力學平衡狀態(tài)下的拓展）脖旱，不但解釋了自然界中具有較高有序狀態(tài)的生命現(xiàn)象能夠穩(wěn)定存在于較低有序狀態(tài)自然界的延續(xù)機制堪遂，而且也解釋了生物不斷進化即生命現(xiàn)象有序程度不斷提高的進化機制。雖然萌庆，現(xiàn)時人們還遠遠沒有達到運用該理論對生命的起源與進化機制進行嚴格闡明解釋階段溶褪，但是可以預見的結(jié)論如同普里高津自己所說：“只要自組織的條件得到滿足，生命就成為可預言的践险，就像我們能預言貝納德不穩(wěn)定性或預言一塊下落的石頭一樣猿妈〈盗猓”（伊·普里高津，伊·斯唐熱.從混沌到有序.上海：上海譯文出版社于游，１９８７年版毁葱，第２２２頁）
每一個生命體本身都是一個遠離熱力學平衡區(qū)域的開放系統(tǒng)垫言。單個生命體的整個存在歷程贰剥，就是一個通過物質(zhì)和能量的進出循環(huán)不斷地從外界攝取負熵流以抵御生命體內(nèi)產(chǎn)生正熵的過程。這個過程的外在表現(xiàn)就是新陳代謝筷频。一旦停止了新陳代謝蚌成，或者新陳代謝低于某一極限值，生命體內(nèi)不斷產(chǎn)生的正熵就不能抵御凛捏，生命就會死亡担忧。如果把生命在新陳代謝過程中由于物質(zhì)能量進出循環(huán)所能獲取的負熵流值與體內(nèi)產(chǎn)生的正熵率值進行比較，應有如下關(guān)系存在：前者與后者的代數(shù)和一般應是負值坯癣，極限情況時代數(shù)和是零瓶盛。一旦代數(shù)和是正值，那么隨著時間的流逝示罗，生命體內(nèi)的正熵不斷累積惩猫，最終一定導致生命的死亡。
