阿爾伯特·愛因斯坦 ：
“一切科學(xué)的偉大目標(biāo)：要從盡可能少的假說或者公理出發(fā)荔燎，通過邏輯的演繹，概括盡可能多的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)销钝。同時(shí)有咨，從公理引向經(jīng)驗(yàn)事實(shí)或者可證實(shí)的結(jié)論的思路也就愈來愈長，愈來愈微妙蒸健∽恚”
【內(nèi) 容 提 要】
本文以耗散結(jié)構(gòu)理論為基點(diǎn),從詳細(xì)對比分析人與動物的生存特性著手,證明了勞動手段對于人類發(fā)生與發(fā)展的巨大意義。勞動手段起著連接人與自在自然似忧、個(gè)體人與個(gè)體人渣叛、后代人與前代人的中介作用,使得人類不斷強(qiáng)大,持續(xù)凝聚。又提出理解從猿到人進(jìn)化的關(guān)鍵是古猿的手盯捌，由于古猿手的形態(tài)與功能允許它抓握身外之物,使得身外之物能“嵌”到體上,作為一種“體外”器官,起著勞動手段的作用淳衙。在生物進(jìn)化規(guī)律與勞動手段進(jìn)化規(guī)律的共同作用下,古猿逐步脫離了動物界,形成為現(xiàn)代的人類。
目? 錄
一挽唉、生物的第一本質(zhì)特征是攝入負(fù)熵流
二滤祖、生命的第二本質(zhì)特征是自我復(fù)制和生存競爭
三筷狼、生命的第三本質(zhì)特征是信息交流
四瓶籽、生態(tài)網(wǎng)與負(fù)熵之源——太陽
五、探求人類起源的機(jī)制
六埂材、人與動物的生物性生存特性比較
七塑顺、人＋勞動手段耗散系統(tǒng)
八、勞動手段的三種中介作用
九俏险、器官相關(guān)律的隧道效應(yīng)——從猿進(jìn)化為人的關(guān)節(jié)點(diǎn)
十严拒、如果讓一切重新開始，那么
十一竖独、世界向人開放十二裤唠、人類認(rèn)知世界的特征
引? 言
在筆者的《經(jīng)濟(jì)“胚胎”——“原子狀”人類＋勞動手段》中（https://pan.baidu.com/s/1o1_SZMCT-o4HfAKcfiUwrQ），通過“原子狀”的人類＋勞動手段的敘述論證中莹痢，可以知道人類＋勞動手段進(jìn)化機(jī)理正是人類至今為止生存壯大的終極原因种蘸。
由此就可以解釋墓赴，為什么人類的力量，會從猿人時(shí)代微弱得如同蜿蜒在山谷之中的涓涓細(xì)流航瞭，發(fā)展成為現(xiàn)代人類強(qiáng)大得如同挾沙裹石洶涌澎湃的洪流诫硕。然而，這時(shí)還迫切需要對人類＋勞動手段能有一個(gè)發(fā)生學(xué)的解釋刊侯，即：
猿類仍然與它們幾百萬年前的始祖相類似章办，攀樹越林，尋果覓食滨彻，智力未萌藕届，與自然界混沌一體；而人類卻已能“上九天攬?jiān)隆蓖ざ叭胛逖笞谨M”翰舌，以無與倫比的能力與智力，成為支配自然的一支最偉大的力量冬骚。
那么椅贱，之間的這個(gè)寬廣“峽谷”，猿人是如何一躍而過的只冻？
為此庇麦，有必要對這個(gè)“一躍而過”的機(jī)制進(jìn)行一番長篇大論的雄辯闡述。
一喜德、生物的第一本質(zhì)特征是攝入負(fù)熵流
任何生物山橄，不管是動物、植物舍悯、微生物航棱，都有一個(gè)明顯的外在特征，即在它們生命存在的始終萌衬，不間斷地與生命體的外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交流活動饮醇。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秕豫，它們就死亡了朴艰。生物在從事交換活動中，進(jìn)入或排出生命體的物質(zhì)和能量并非能夠是任意的混移，而是經(jīng)由生物體對之進(jìn)行選擇祠墅、甄別。一般地說歌径，每種生命體相應(yīng)都有幾種特殊的物質(zhì)被允許進(jìn)入生命體內(nèi)毁嗦，通過一系列的生命化學(xué)反應(yīng)之后，變換成另外的物質(zhì)排出體外回铛。這種進(jìn)程被稱之為新陳代謝狗准。在新陳代謝過程中芯急，生命體呈現(xiàn)出不同于自然界其他運(yùn)動（機(jī)械、物理驶俊、化學(xué)等）的一種特殊運(yùn)動——生命運(yùn)動娶耍。
自古至今，人類有識之士都在探討研究這種特殊運(yùn)動——生命運(yùn)動——是什么饼酿？起始榕酒，囿于科學(xué)不發(fā)達(dá)，人類認(rèn)識自然能力的低下故俐，人們提出過的各種各樣解釋想鹰，如“靈魂”論、“活力”論等药版，都不能準(zhǔn)確地闡述生命的本質(zhì)辑舷。
可以說，真正準(zhǔn)確地把握生命本質(zhì)的認(rèn)識并不限于生物學(xué)槽片，與之不甚有聯(lián)系的熱力學(xué)也對生命本質(zhì)的認(rèn)識作出了奠基性的貢獻(xiàn)何缓。
在19世紀(jì)，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家提出了自然界演化的兩個(gè)規(guī)律还栓。一個(gè)是以克勞修斯為代表提出的熱力學(xué)第二定律（熵增定律）碌廓，宣稱世界自發(fā)地朝熵增方向演變。自然界中的能量雖然守恒剩盒，但是自由能隨時(shí)間的流逝卻越來越少谷婆，世界從有序狀態(tài)向無序狀態(tài)發(fā)展，最終宇宙會到達(dá)一種溫度均一的熱寂狀態(tài)辽聊，從而沒有了任何有序運(yùn)動纪挎，當(dāng)然也就沒有了生命運(yùn)動。
另一個(gè)是以達(dá)爾文為代表提出的生物進(jìn)化論跟匆。對生物進(jìn)化的觀察和研究確鑿無疑地證明了异袄，生命運(yùn)動并不符合熱力學(xué)第二定律所指明的方向，它自發(fā)地從無序狀態(tài)向有序狀態(tài)贾铝，從簡單狀態(tài)向復(fù)雜狀態(tài)隙轻，從低級狀態(tài)向高級狀態(tài)發(fā)展，即向熵減方向發(fā)展垢揩。它與熱力學(xué)第二定理相逆。
這又是一個(gè)問題跨越兩塊理論領(lǐng)域敛瓷，而兩個(gè)理論對于生物現(xiàn)象都有自己的“盲點(diǎn)”叁巨。生物進(jìn)化規(guī)律與熱力學(xué)第二定理的矛盾使得一些著名科學(xué)家深思。其中有些科學(xué)家（玻耳茲曼呐籽、薛定諤等）正確地提出了生命的本質(zhì)就是從外界攝入負(fù)熵以抵御生命體內(nèi)自發(fā)地產(chǎn)生正熵的過程锋勺。
比如蚀瘸，薛定諤1944年出版了《生命是什么——活細(xì)胞的物理學(xué)觀》一書，是一部石破天驚的書庶橱，它奏響了揭示生命進(jìn)化奧秘的先聲贮勃。薛定諤在書中提出了一系列天才的思想和大膽的猜想，其中——生命以負(fù)熵為生苏章，是從環(huán)境抽取“序”維持生命系統(tǒng)的組織并且進(jìn)化的——這些觀念在當(dāng)時(shí)的確是十分新奇的寂嘉，也是特別引人入勝的。
但是對于生命這種過程當(dāng)時(shí)提不出一種有說服力的機(jī)理性解釋枫绅，只能停留在思辨的闡述上泉孩。隨著新學(xué)科的出現(xiàn)，新思想的誕生并淋，新領(lǐng)域的拓寬寓搬，今日的人們開始了生命本質(zhì)的機(jī)理性解釋。
奧地利物理學(xué)家普利高津提出耗散結(jié)構(gòu)理論县耽，為人們找到溝通生物進(jìn)化理論與熱力學(xué)第二定律這兩種有關(guān)自然演進(jìn)對立理論之間的第一座橋梁句喷。
耗散結(jié)構(gòu)理論指出，一個(gè)開放系統(tǒng)（指有物質(zhì)的進(jìn)入退出兔毙，又有能量的流入輸出）脏嚷，當(dāng)遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，由于系統(tǒng)內(nèi)部的各種微觀狀態(tài)的隨機(jī)起伏變化瞒御，系統(tǒng)會發(fā)生宏觀的自催化自組織過程父叙，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，形成一個(gè)具有較高有序程度的系統(tǒng)肴裙。這種較高有序程度系統(tǒng)不但能夠穩(wěn)定地存在趾唱，在合適的情況下，還能向更高更有序的程度發(fā)展蜻懦。
保證系統(tǒng)發(fā)生上述變化的條件除了該系統(tǒng)遠(yuǎn)離熱平衡狀態(tài)外甜癞，還要求該系統(tǒng)能夠從外界獲得低熵值的物質(zhì)和能量，并且揚(yáng)棄高熵值的物質(zhì)和能量宛乃。系統(tǒng)在這種物質(zhì)和能量進(jìn)入流出的循環(huán)中獲得了負(fù)熵流悠咱。這些負(fù)熵在系統(tǒng)內(nèi)部流通轉(zhuǎn)化過程中，逐漸耗散而抵消了在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的正熵征炼，從而使得耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保持有序穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)析既，以及向較高有序程度進(jìn)展的過程。
值得指出的是谆奥，耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形成和存在的能力眼坏，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)，只要耗散系統(tǒng)能在物質(zhì)與能量進(jìn)入流出的循環(huán)中獲得負(fù)熵流酸些，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)展宰译。這種過程可以形容為“從混沌到有序”檐蚜。
因此，耗散結(jié)構(gòu)理論在絕對沒有違背熱力學(xué)第二定律下（實(shí)質(zhì)上它是熱力學(xué)第二定律在遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的拓展）沿侈，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(jī)制闯第，而且也解釋了生物不斷進(jìn)化即生命現(xiàn)象有序程度不斷提高的進(jìn)化機(jī)制。
雖然缀拭，現(xiàn)時(shí)人們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到運(yùn)用該理論對生命的起源與進(jìn)化機(jī)制進(jìn)行嚴(yán)格闡明解釋階段咳短，但是可以預(yù)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(yù)言的智厌，就像我們能預(yù)言貝納德不穩(wěn)定性或預(yù)言一塊下落的石頭一樣诲泌。”（伊?普里高津铣鹏，伊?斯唐熱.從混沌到有序.上海：上海譯文出版社敷扫，198７年版，第２２２頁）
每一個(gè)生命體本身都是一個(gè)遠(yuǎn)離熱力學(xué)平衡區(qū)域的開放系統(tǒng)诚卸。單個(gè)生命體的整個(gè)存在歷程葵第，就是一個(gè)通過物質(zhì)和能量的進(jìn)出循環(huán)不斷地從外界攝取負(fù)熵流以抵御生命體內(nèi)產(chǎn)生正熵的過程。這個(gè)過程的外在表現(xiàn)就是新陳代謝合溺。一旦停止了新陳代謝卒密，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棠赛，生命就會死亡哮奇。如果把生命在新陳代謝過程中由于物質(zhì)能量進(jìn)出循環(huán)所能獲取的負(fù)熵流值與體內(nèi)產(chǎn)生的正熵率值進(jìn)行比較，應(yīng)有如下關(guān)系存在：前者與后者的代數(shù)和一般應(yīng)是負(fù)值睛约，極限情況時(shí)代數(shù)和是零鼎俘。一旦代數(shù)和是正值，那么隨著時(shí)間的流逝辩涝，生命體內(nèi)的正熵不斷累積贸伐，最終一定導(dǎo)致生命的死亡。
二怔揩、生命的第二本質(zhì)特征是自我復(fù)制和生存競爭
僅僅具有攝入負(fù)熵流特征的系統(tǒng)捉邢，還不能說它就是生命系統(tǒng)。被稱之為生命商膊，還有著它另一個(gè)特征伏伐，即生命本身能夠自我復(fù)制。
生命現(xiàn)象有著兩個(gè)形式的載體翘狱，一個(gè)是以能夠單獨(dú)分辨形態(tài)存在的個(gè)體秘案，如白的貓、黑的貓潦匈、花的貓阱高。另一個(gè)是以不能夠單獨(dú)分辨形態(tài)存在的物種，如貓的物種茬缩、狗的物種赤惊。物種與物種之間存在著生殖上的隔離。
依據(jù)現(xiàn)代的生物進(jìn)化理論凰锡，高級生物的每個(gè)個(gè)體都是由物種內(nèi)親代提供的攜帶遺傳密碼物質(zhì)ＤＮＡ的配子開始未舟，通過ＤＮＡ的控制，發(fā)生一系列復(fù)雜掂为、微妙裕膀、精細(xì)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)還不能完全透徹了解的物理勇哗、化學(xué)等反應(yīng)過程而形成的昼扛。ＤＮＡ上的遺傳密碼通過互補(bǔ)配對的雙螺旋鏈形式保證了復(fù)制在下代個(gè)體中的ＤＮＡ高度精確性，從而使得以依中心法則控制生成的生物個(gè)體的器官形狀與功能一代一代地重復(fù)保持延續(xù)下去欲诺。
但是抄谐，又由于ＤＮＡ上遺傳密碼的隨機(jī)突變，以及ＤＮＡ長鏈的錯(cuò)位扰法、斷裂蛹含、重接、倒置等引起的遺傳密碼位置的隨機(jī)改變塞颁，使得以它為模板而形成生物個(gè)體器官形態(tài)與功能相應(yīng)發(fā)生一系列的變化浦箱。遺傳密碼改變是隨機(jī)的，故在后代個(gè)體身上器官形態(tài)與功能的改變也無法預(yù)先確定祠锣。
由分開存在個(gè)體的總和組成的物種酷窥，是由于它們享有同一個(gè)基因庫。物種個(gè)體在生殖過程中锤岸，所有的后代都分享著該基因庫的一部分基因竖幔。然而，大自然并沒有在該物種個(gè)體身體之外設(shè)置一個(gè)存放該物種基因的庫房是偷，而是將每個(gè)個(gè)體身體作為基因庫房的一部分拳氢。
當(dāng)對地球上的生命現(xiàn)象進(jìn)行高度的抽象，可以把它們看成是兩個(gè)互為催化互相增多的嵌套正循環(huán)蛋铆。在有性生殖時(shí)馋评，個(gè)體之間交換著基因，隨著個(gè)體數(shù)量不斷地增多刺啦，存放基因的庫房不言而喻也增加了留特。這樣，代表物種本質(zhì)基因在數(shù)量上由于物種個(gè)體的數(shù)量增長而不斷地增長，而作為物種表現(xiàn)的個(gè)體數(shù)量由于基因數(shù)量上的不斷增長也不斷增長蜕青。這兩個(gè)嵌套的自我復(fù)制循環(huán)由于正反饋的關(guān)系而具有無限增多的趨向苟蹈。
作為個(gè)體生命存在的形態(tài)還有著兩種表達(dá)形式。一種是生命的顯像右核，就是我們平常所見到的以外形慧脱、器官等等不同而區(qū)別的生物的個(gè)體存在狀態(tài)。另一種是生命的潛像贺喝，它是以基因存在著的生物個(gè)體菱鸥。潛像存在著的能表達(dá)出的生命形式要比顯像已表達(dá)出來的生命形式要豐富得多。換句話說躏鱼，生物個(gè)體體內(nèi)的基因庫所攜有的要比個(gè)體身上已顯示得要多氮采。這種“冗余”是必要的，它能夠應(yīng)付自然環(huán)境出乎意料的突然變化染苛。
物種與物種之間由于長期的進(jìn)化經(jīng)歷產(chǎn)生了生殖上的隔離鹊漠。兩個(gè)物種的個(gè)體提供的配子大多數(shù)情況下無法生育后代個(gè)體，少數(shù)的雖然能夠生育后代殖侵，但這些后代卻是喪失生殖能力的個(gè)體贸呢。這種生殖上的隔離使得生物之間分道揚(yáng)鑣，各自向著特定化方向發(fā)展拢军。
生命自我復(fù)制雖然具有無限增多的能力楞陷，但是實(shí)現(xiàn)這種能力卻受到了大自然的限制。
科學(xué)家早就指出茉唉，某種細(xì)菌讓其按數(shù)十分鐘分裂一次的繁殖速度進(jìn)展的話固蛾，不出幾十天，整個(gè)地球表面將一覽無遺地敷滿這種細(xì)菌度陆。然而事實(shí)中艾凯，這樣的狀況卻從來也沒有發(fā)生過。這是因?yàn)槎笞匀挥兄环N自然的機(jī)制限止著這種無限繁殖的能力趾诗。這種限止機(jī)制以負(fù)熵的形式出現(xiàn)（我們將在后面對此進(jìn)行詳細(xì)述說）。
對于每一種物種蹬蚁，大自然僅僅提供了一定數(shù)量限額的負(fù)熵恃泪，不斷增多了的物種個(gè)體對有限的生存資源——負(fù)熵——必然會展開生存競爭。結(jié)果是犀斋，器官形態(tài)與功能占優(yōu)勢的個(gè)體能夠攝得足夠的負(fù)熵以保證自己的生存贝乎，從而獲得繁殖下一代的權(quán)力。而器官形態(tài)和功能不占優(yōu)勢的個(gè)體由于攝取不到足夠的負(fù)熵叽粹，不能保證自身的生存览效，從而喪失了繁殖自己下一代的權(quán)力却舀。
優(yōu)勢個(gè)體身上器官形態(tài)和功能就可以通過遺傳物質(zhì)ＤＮＡ的精確復(fù)制，通過自身繁殖而重現(xiàn)在增多了的下代個(gè)體身上锤灿。這樣挽拔，伴隨著生存競爭中的個(gè)體優(yōu)勝劣汰過程，存于個(gè)體體內(nèi)庫房中的優(yōu)秀基因也就不斷遺傳下去衡招。但是篱昔，自然界所提供的負(fù)熵資源仍為有限每强，優(yōu)勢個(gè)體后裔之間的激烈生存競爭勢不可免始腾。
激烈的生存競爭就體現(xiàn)在生物有盡可能有效地?cái)z入負(fù)熵流以保證生存與繁殖的本能趨向，即開“源”節(jié)“流”空执。
開“源”指對某種原本不能攝入的負(fù)熵流浪箭，通過生物本身器官形態(tài)的改進(jìn)和功能的加強(qiáng)，最終變成能夠攝入的形式加以利用辨绊。節(jié)“流”指在維持原有生物本性與功能的前提下奶栖，盡可能地少攝入負(fù)熵流。
由于生物個(gè)體的自我復(fù)制（生殖）的無限趨向门坷，而自然界賜予的負(fù)熵流總歸限于一定的限度內(nèi)宣鄙，于是，具有相同器官和功能的個(gè)體中默蚌，將以攝入負(fù)熵流量最少的個(gè)體能夠獲得更多的生存機(jī)會冻晤。這種生存斗爭達(dá)到平衡即頂極狀態(tài)時(shí)，一個(gè)物種都是由攝入負(fù)熵量最少的個(gè)體所組成绸吸。這就是為什么在仿生學(xué)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)鼻弧，在生命體上具有某種特定功能的器官，其靈敏輕巧精細(xì)低耗實(shí)在使人贊嘆不已的原因锦茁。要知道攘轩，這是自然界億萬年來生物為求生存而展開的生死搏斗中反復(fù)提純的完美結(jié)晶。
生物本身攜帶基因具有潛在的多樣性码俩。如果自然界足夠“寬容”度帮，即自然界能夠提供生物以足夠的負(fù)熵，使得攜帶著的基因都讓之自然地顯現(xiàn)后的每一個(gè)形態(tài)和功能變化了的生物個(gè)體均能順利地生存與繁殖稿存，那么笨篷，我們可以觀察到一個(gè)物種內(nèi)具有多種形態(tài)與不同功能的個(gè)體。作為特例挠铲，犬在人工飼養(yǎng)條件下發(fā)生了形態(tài)上的變化冕屯，由于被人們喜愛而使之保存下來，這樣拂苹，犬就呈現(xiàn)出多種多樣形態(tài)安聘。
但是痰洒，實(shí)際上，自然界卻是“嚴(yán)厲”的浴韭，像是“景陽崗上的老虎”丘喻，把任何不合時(shí)宜的生物個(gè)體吞食。這種“虎食”效應(yīng)造成真實(shí)顯現(xiàn)著的生命個(gè)體形態(tài)與功能趨向同一和單調(diào)念颈。但是泉粉，當(dāng)自然界發(fā)生著出乎意料的變化時(shí)，基因內(nèi)部的“冗余”卻給予生命以巨大的靈活性和適應(yīng)性榴芳，不致因自然界的劇變而導(dǎo)致滅種之災(zāi)嗡靡。對生命的這種顯式與潛式、冗余與保護(hù)的辯證功能窟感，不得不認(rèn)為是大自然最得意的杰作讨彼。
例如，椒花蛾是淺色型的柿祈，這種色調(diào)可以作為保護(hù)色而有利于生存哈误。但是，1950年在英國工業(yè)中心曼徹斯特報(bào)道有黑色型的突變種躏嚎。而且這種黑色突變種的分布與英國的大氣污染區(qū)域相重合蜜自。這是由于工業(yè)區(qū)的煙塵和廢氣的污染，使得樹干上的地衣不能生長而讓樹皮裸露卢佣，椒花蛾所棲息的背景就由淺色地衣變成了深色的樹干重荠。失去了保護(hù)色的淺色型椒花蛾極易被鳥類發(fā)現(xiàn)并捕食。于是黑色突變種數(shù)量就相對上升珠漂。又如晚缩，自發(fā)明ＤＤＴ等殺蟲劑以來，發(fā)現(xiàn)害蟲總會產(chǎn)生出抗藥性媳危。一種殺蟲劑長期使用以后荞彼，即使藥劑不斷增加，效果也不如當(dāng)初待笑。同樣鸣皂，自廣泛使用青毒素等抗菌素以來，許多致病的微生物中也出現(xiàn)了日益增長的抗藥性暮蹂，使得醫(yī)生們治病更為棘手寞缝。人類現(xiàn)在已開始認(rèn)識到，迄今仰泻，自然仍未放權(quán)荆陆，仍未讓人類可以依自身的好惡，來決定和掌握自然界中生物存活絕種的權(quán)力集侯。
三被啼、生命的第三本質(zhì)特征是信息交流
長期的生物進(jìn)化帜消，使得生物的形態(tài)千千萬萬，各具特色浓体。綜觀地球表面泡挺，無論天上飛的、地上爬的命浴、地底鉆的娄猫、水中游的，形形色色生闲，都具有它們本身特有的信息發(fā)送接收系統(tǒng)媳溺。在此，依它們發(fā)送與接收的主體是否為本物種之內(nèi)的個(gè)體跪腹，抑或是本物種之外的個(gè)體褂删，可將信息交流區(qū)分成兩種形式。
一種是發(fā)生在不同物種個(gè)體之間的信息交流系統(tǒng)冲茸。
在長期的進(jìn)化過程中，由于存在著的攝食和被攝食關(guān)系缅帘，物種之間就形成各種各樣靈敏準(zhǔn)確精巧的信息發(fā)送和接收系統(tǒng)轴术。而這些信息發(fā)送和接收系統(tǒng)都為著一個(gè)目標(biāo)服務(wù)，為著個(gè)體自身生存和物種自身繁衍服務(wù)钦无。蝙蝠嘴中喊著超出人耳收聽范圍的聲波逗栽，而耳中接收這種聲波的回聲以進(jìn)行定位和導(dǎo)航，并且主動地搜索著空中飛行的昆蟲以進(jìn)行覓食失暂。某種蛾類卻為避免被蝙蝠吞食而進(jìn)化發(fā)展出來一個(gè)特殊敏感的聽覺系統(tǒng)彼宠，專門用于接收這種“致命”的超聲，隨即在空中以隨機(jī)的無規(guī)則飛行動作弟塞，急劇“迫降”于地面凭峡，保證自身的生命安全。異花授精的植物决记，或開出鮮艷奪目的五彩繽紛的花朵摧冀，或開出充滿甜甜蜜汁的花朵，或開出香氣撲鼻的花朵系宫，以吸引蜂蝶蛾類索昂，讓之在采蜜吸蜜的同時(shí)，完成自身繁衍后代所迫切需要的花粉傳播扩借〗凡遥總之，生物物種之間的這些信息交流潮罪，總是趨利避害康谆，為自身個(gè)體或整個(gè)物種服務(wù)凄杯，達(dá)到保存自身或繁衍后代的目的。
另一種是發(fā)生在同一物種個(gè)體之間的信息交流系統(tǒng)秉宿。
首先戒突，物種之內(nèi)個(gè)體的上下代之間存在著以基因?yàn)檩d體的信息交流系統(tǒng)。
這種信息交流純粹以延續(xù)物種為目的描睦。
第一類形式是無性繁殖方式膊存。在生物無性繁殖的形態(tài)下，一個(gè)生物個(gè)體也可以看成是一個(gè)物種的本身忱叭。個(gè)體繁殖后隔崎，下代所承續(xù)的基因就是上代個(gè)體所載有的基因。物種內(nèi)的個(gè)體之間的關(guān)系只有垂直關(guān)系韵丑，而無橫向聯(lián)系爵卒。這樣的繁衍方式無法分享另外個(gè)體由于基因突變而產(chǎn)生的優(yōu)秀基因，物種在延續(xù)上具有縱向隔絕性撵彻。所以在以地質(zhì)年代為時(shí)間計(jì)量單位的進(jìn)化過程中钓株，它們的形態(tài)和功能變化不太，進(jìn)化速度極慢陌僵，比如像細(xì)菌真菌等等一些比較低等的生物轴合。當(dāng)然，這樣的繁衍方式也為現(xiàn)代的生物考察和研究進(jìn)化理論提供了必要的實(shí)物標(biāo)本碗短。
第二類形式就是有性繁殖方式受葛。這種生物繁殖方式是：個(gè)體分成雌雄兩體,分別生存，而在繁衍后代時(shí)偎谁，卻又必須由雌雄兩性個(gè)體提供配子才能完成总滩。運(yùn)用這種生殖方式的物種，由某個(gè)個(gè)體身上發(fā)生了基因突變巡雨，而將由之隱含的優(yōu)良器官和生存功能闰渔，通過合體生殖方式體現(xiàn)在后代個(gè)體的身上。在后天的激烈生存競爭中鸯隅，由汰劣存優(yōu)機(jī)理澜建，擁有該優(yōu)良器官和功能的個(gè)體不但得以生存，而且該優(yōu)良基因也得以保留蝌以。隨之的再一步繁衍炕舵，就會使優(yōu)良基因在該物種個(gè)體之間擴(kuò)散，從數(shù)量上得到進(jìn)一步的鞏固和發(fā)展跟畅。這種生存時(shí)雌雄個(gè)體離異咽筋，繁殖時(shí)雌雄兩體合一的物種延續(xù)方式，下代一個(gè)個(gè)體就繼承了上代兩個(gè)個(gè)體的優(yōu)良基因徊件，物種個(gè)體之間的基因庫不再是縱向隔絕的奸攻，它們可以通過兩性繁殖分享著上代的優(yōu)良基因蒜危。從歷時(shí)態(tài)的觀點(diǎn)看，物種之內(nèi)的一個(gè)個(gè)體對于上代具有“會聚”優(yōu)良基因作用睹耐，而對于下代則有“擴(kuò)散”優(yōu)良基因的作用辐赞。從生物學(xué)的考察和研究中就可以發(fā)現(xiàn)，擁有這種繁殖方式的物種硝训，它們的形態(tài)和功能變化相對于無性繁殖方式的物種响委，其進(jìn)化速度就快得多。圖3-1中顯示了這種由基因?yàn)橹鲗?dǎo)的信息作用形式窖梁。
其二赘风，由于繁衍后代的需要，動物物種自然進(jìn)化出以聲音纵刘、發(fā)光邀窃、氣味和形體等為信息載體的交流形式。
由于具有生存時(shí)雌雄個(gè)體離異假哎，繁殖時(shí)雌雄兩體合一繁殖后代方式瞬捕，為了進(jìn)行繁殖，物種的個(gè)體在繁殖進(jìn)行前位谋，必然有著一個(gè)兩性互相尋覓的階段山析。互相尋覓就意味著雌雄個(gè)體互相辨識掏父，互相確認(rèn)，即有互相聯(lián)絡(luò)的必要秆剪。于是赊淑，就產(chǎn)生出以聲音、色彩仅讽、氣味和形體等等作為信息載體的通信聯(lián)絡(luò)手段陶缺。像螢火蟲以尾部發(fā)光，蛾子散發(fā)誘性氣味洁灵，貓犬叫春饱岸，等等，目的都是告知附近的異性徽千，這里有一個(gè)成熟的本種個(gè)體苫费。然而，本來為著辨認(rèn)和吸引異性的聲双抽、光百框、味肖粮、形等信息載體纵揍，其功用卻依著自身的規(guī)律開始擴(kuò)張。繁殖后代過程中，雙親予以合作當(dāng)然比著僅雌性單親進(jìn)行努力更為有效鲜结，于是，就會產(chǎn)生雙親為繁殖后代合作所進(jìn)行的信息交流坎弯。對于后代進(jìn)行一段時(shí)期的照顧厦坛，當(dāng)然能夠提高后代的存活率，這樣睬棚，為照顧后代發(fā)育生長第煮，產(chǎn)生了親代與后代之間的通信聯(lián)絡(luò)需要。在比較初等的動物物種之中闸拿，這種信息載體的產(chǎn)生和運(yùn)用以及發(fā)展空盼，仍然由著基因的突變形成，并由著基因進(jìn)行遺傳和受著基因的控制新荤。
正是由于親代照顧子代血緣行為的產(chǎn)生和發(fā)展揽趾，動物中逐漸產(chǎn)生出群居性，由此為開端苛骨，有的動物進(jìn)化出了社會性篱瞎。由于親代與子代生存期重疊，以及多個(gè)子代同時(shí)同地一塊生存的這種現(xiàn)實(shí)痒芝，使得可以運(yùn)用聲俐筋、光、味严衬、形等等通信聯(lián)絡(luò)手段澄者，發(fā)展出一種與前述基因遺傳迥然不同的嶄新遺傳機(jī)制。
親代運(yùn)用來自先天的身體器官请琳，在后天的生存斗爭中粱挡，總會有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)展俄精，獲得新的一些更佳功能询筏。這種后天獲得的適應(yīng)性和進(jìn)步性能為該動物個(gè)體生存期間所擁有和享用，但無法反饋回它體內(nèi)貯存的基因庫內(nèi)竖慧，改變ＤＮＡ上的遺傳密碼嫌套，以傳之于后代。所以后代即使擁有與親代同樣的器官圾旨，但不一定具備親代在后天生存競爭中器官所獲得的更佳功能踱讨，不得不從頭摸起，或者等待著先天遺傳物質(zhì)的隨機(jī)突變而形成碳胳。
但是勇蝙，當(dāng)群居性和社會性形成之后，親代可以運(yùn)用聲光味形等等信息載體，將后天生存斗爭中得到的適應(yīng)性和進(jìn)步性的器官功能傳給后代味混。這樣产雹，群居性動物的遺傳除了以基因?yàn)檩d體的先天通道之外，又開辟了以聲光味形等等為載體的后天渠道（見圖3-2所示）翁锡。
當(dāng)進(jìn)化出這種遺傳方式后蔓挖，親代與子代、子代個(gè)體與個(gè)體之間的聯(lián)系就得到進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固馆衔，它們的關(guān)系變得更為緊密瘟判。因?yàn)椋挥羞@樣角溃，方能將在后天生存競爭中獲得的優(yōu)秀功能得以遺傳拷获、積累以及進(jìn)一步的改進(jìn)。
比如减细，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)匆瓜，群居的日本猴會把混合了沙子的麥粒投入水中，把麥粒與沙子分開后食用未蝌。這種由一只猴子得到的后天功能通過第二種遺傳方式迅速傳播驮吱，在整個(gè)猴群中被模仿。
四萧吠、生態(tài)網(wǎng)與負(fù)熵之源——太陽
生命是一個(gè)耗散系統(tǒng)左冬，就意味著生命存在期間必然要從外界中獲得負(fù)熵。依據(jù)熱力學(xué)第二定律闡述的熵增原理纸型，原本是低熵的物體被孤立擱置一段時(shí)期以后拇砰，由于物體內(nèi)部不可避免的正熵增加會逐漸變成高熵物體。這樣狰腌，地球上的無機(jī)物都不可能成為生命存在時(shí)所必須的負(fù)熵來源毕匀。負(fù)熵只能來自曾經(jīng)經(jīng)歷過低熵物質(zhì)能量的流入和高熵物質(zhì)能量流出這么一個(gè)耗散過程的有機(jī)體。
依據(jù)負(fù)熵在一個(gè)個(gè)生命耗散系統(tǒng)中的獲得與轉(zhuǎn)換關(guān)系癌别，可以把一種種形態(tài)各異的生物物種串并聯(lián)成生態(tài)負(fù)熵流通網(wǎng)（簡稱生態(tài)網(wǎng)）。這個(gè)流通網(wǎng)的每一個(gè)網(wǎng)結(jié)上應(yīng)是某一生物物種蹋笼。這種生物一方面吞食另一種生物展姐，同時(shí)該生物本身形成一種具有低熵特征的物體，從而又成為下一個(gè)或數(shù)個(gè)網(wǎng)結(jié)上的其他生物物種的食物剖毯，它所排泄的廢料也有可能成為另外網(wǎng)結(jié)上的其他生物物種的食物圾笨。這種捕食關(guān)系在生態(tài)網(wǎng)中形成鏈狀而稱之為食物鏈。食物鏈的關(guān)系可以被看成是一種負(fù)熵流向的串接關(guān)系逊谋。比如擂达，柳樹→蟬→螳螂→黃雀→人，或者桑樹→蠶→蠶沙→魚→人胶滋。幾條食物鏈當(dāng)然可以互相絞扭板鬓，它們的絞扭處就是某一種生物物種悲敷。比如螳螂既捕食蟬，也捕捉粉蝶俭令、蛾與蒼蠅等后德。甚至有些生物偶爾捕食自己的同類，比如完成交配后抄腔，雌螳螂會吃掉雄螳螂瓢湃，使得食物鏈形成以自己為出發(fā)點(diǎn)又是終結(jié)點(diǎn)一個(gè)環(huán)。如果考慮到幾種生物物種之間的捕食關(guān)系赫蛇，那么形成為環(huán)狀的食物鏈就更多绵患，也顯得更為平凡了。
當(dāng)在生態(tài)負(fù)熵流通網(wǎng)中依據(jù)食物鏈的關(guān)系去尋覓負(fù)熵的源頭悟耘，最終都追蹤到綠色植物上落蝙。綠色植物本身當(dāng)然不會自發(fā)地產(chǎn)生出負(fù)熵，它們作為耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)作煌，其負(fù)熵來源于它們的外部掘殴，來源于太陽的陽光。綠色植物通過本身所特有的光合作用粟誓，將低熵值的太陽輻射能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能的形式固定在碳水化合物與蛋白質(zhì)內(nèi)奏寨。這樣，綠色植物的光合作用像是一條管道鹰服，把來自無機(jī)界太陽光中的低熵源源不斷地輸入到有機(jī)界的排頭兵——綠色植物機(jī)體之內(nèi)病瞳。
把來自太陽的負(fù)熵予以考察，從時(shí)間的延續(xù)上來說悲酷，在人類存在延續(xù)的整個(gè)時(shí)期套菜，它可以被認(rèn)為是永不枯竭。但按地球表面上所接受的比率和速率而言设易，卻又是有限的逗柴。日本學(xué)者槌田敦和室田武通過計(jì)算得出地球上每年能夠獲得的負(fù)熵最大數(shù)值為1.45×10[6（上標(biāo)）]J/m[2（上標(biāo)）]·T·year。(資料來源：［日］槌田敦顿肺，室田武.水戏溺、生物、人類與熵的理論.世界科學(xué)屠尊，1986年第9期旷祸，第4頁)
地球從太陽的光輻射獲得的這些負(fù)熵，一部分形成并維持了以大氣環(huán)流讼昆、大洋潮流托享、江河地表水的徑流等為特征的自然地理系統(tǒng)的有序運(yùn)動，一部分通過綠色植物的光合作用進(jìn)入了包括人類在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)，形成了生機(jī)盎然闰围、物競天擇的各種生命活動赃绊。并且，由于長期的生命演化辫诅，地球上的生命進(jìn)化出了以運(yùn)用工具進(jìn)行勞動為固有特征的人類社會系統(tǒng)凭戴。
整個(gè)地球上的負(fù)熵從單位時(shí)間內(nèi)獲得的總量上說，有著一個(gè)不可逾越的上限炕矮，因而么夫，通過綠色植物的光合作用管道，流入有機(jī)界的負(fù)熵總量也有著一個(gè)不可逾越的上限肤视。于是档痪，在生態(tài)負(fù)熵流通網(wǎng)中，處于各個(gè)網(wǎng)結(jié)上的物種數(shù)量也就受到了限制邢滑。然而腐螟，生命的另一本質(zhì)是自我復(fù)制，它們本能地趨向于無限增多困后。這就決定了生物必然產(chǎn)生出物競天擇的進(jìn)化機(jī)制乐纸。
從時(shí)間發(fā)展序列上考察，地球誕生之日摇予，也即是地球上自然地理耗散系統(tǒng)形成之時(shí)汽绢。當(dāng)時(shí)的自然地理的運(yùn)動特征，極可能與現(xiàn)在的完全不同侧戴，但這并不妨礙它是一個(gè)耗散系統(tǒng)宁昭，它也必定具有耗散結(jié)構(gòu)的一切特點(diǎn)。38億年前酗宋，我們星球發(fā)展進(jìn)程跨越了決定性的一步积仗，誕生了一種在宇宙中極為罕見而又極其重要的新的物質(zhì)運(yùn)動形式——生命運(yùn)動。說它極為罕見蜕猫，因?yàn)樵诜倍嗳缤愫又车挠钪嫣祗w中寂曹，科學(xué)家們通過各種各樣的巧妙方法，苦苦尋覓其他星球上的生命體回右。但迄今為止稀颁，還沒發(fā)現(xiàn)一個(gè)具有生命體的地外星球￠故颍看起來，好像茫茫太空之中棱烂，只有我們地球是唯一具有生命的星球租漂。說它極為重要，因?yàn)閺纳Q生開始，生命以遺傳變異適應(yīng)自然的進(jìn)化方式哩治，從海洋到陸地秃踩，從陸地到天空，繁衍出了成億上兆的不同生命體业筏。這些眾多的生命體以個(gè)體憔杨、種群的形式組成了生態(tài)網(wǎng)，通過互相依存而又互相制約的形式蒜胖，一方面使生命從簡單到復(fù)雜消别，從低級到高級逐漸演變；另一方面台谢，又把原本荒寂的太古地球寻狂，改造成為一個(gè)生氣勃勃、生機(jī)盎然的藍(lán)色星球朋沮。最后蛇券，生命進(jìn)化依其自身規(guī)律，產(chǎn)生出了一種全新的耗散結(jié)構(gòu)——人類社會結(jié)構(gòu)樊拓。
自然地理耗散系統(tǒng)纠亚、生態(tài)網(wǎng)耗散系統(tǒng)、人類社會耗散系統(tǒng)這三種系統(tǒng)筋夏，一種比一種更為高級蒂胞，也更復(fù)雜。從程度上看叁丧，在高級復(fù)雜的耗散系統(tǒng)中必然包含了低級啤誊、簡單耗散系統(tǒng)的運(yùn)動形式。但是拥娄，高級復(fù)雜的耗散系統(tǒng)在規(guī)模上卻被包含于低級蚊锹、簡單的耗散系統(tǒng)之中，它們之間順序存有嵌入關(guān)系稚瘾。
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