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生命的本质是什么?请勿大量转贴.请从物质运动,或者“自组织”的角度定义,并给出合理的解释.请勿从精神、思想等这些高级形式

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:语文作业 时间:2024/08/05 19:32:05
生命的本质是什么?
请勿大量转贴.
请从物质运动,或者“自组织”的角度定义,并给出合理的解释.
请勿从精神、思想等这些高级形式出发。
要跳出群体、社会和短暂的个体水平!
请不要从基本的生物学知识来解释。
希望我们一起有更深入的认识。
生命的本质是什么?请勿大量转贴.请从物质运动,或者“自组织”的角度定义,并给出合理的解释.请勿从精神、思想等这些高级形式
您应该知道关于生命的定义很多,有生理学上的、遗传学上的,等等等等.不过,我认为最科学的是薛定谔于上世纪50年代在《生命是什么》一书中提出的观点:生命是一个热力学意义上的开放系统,它依靠从外界吸收低熵的物质(如食物),将其转化为高熵状态(如二氧化碳和水)排除系统外,从而维持自身的熵越来越低.
简单地说,就是:生命是负熵.从这个观点出发,我们吃饭,更多的是为了获得负熵,而不仅仅是获得能量.薛定谔作为一个研究物理出身的人,看生物问题往往视角特别独特.
我倾向于这个定义是因为,它高度概括了生命的最基本特征,并且还可以对可能存在的其他形式的生命也作出定义.比如,地球上的生命都是有机的,但可不可能存在无机的生命呢?如果我们发现外星人,它们不一定非得是有机的,那么共同点就应该是都有负熵.也就是说,我们不必局限于生命一定得是有机的.而且,定义中的“熵”,也不一定非得是热力学上的熵,可以是其他形式的熵,比如信息论里不就有一个“信息熵”吗?这样,符合上述定义的一个信源也可以认为是生命.
当然,这样定义的缺陷也显而易见了,就是太过于宽泛,远远超出了现在生物学的研究对象.这也是它最大的争议之处.
另外,薛定谔的这个定义吸引了一批物理学家、数学家的理论上的探讨,形成了“耗散结构论”.所谓耗散结构,就是一个远离平衡态、熵不断减少的开放系统.目前发现,耗散系统一般都有自组织行为,换言之,薛定谔的这个定义已经把生长、发育、生殖、遗传等特征包括进去了.不过这个证明过程比较复杂,在这里也不好讲清楚,具体可以参考耗散结构论的有关书籍.
您可以在图书馆里查阅有关资料,如《非线性科学与复杂性科学》《耗散结构论》《协同学》《生命是什么》(薛定谔著)《混沌生物学》等.我不知道您主攻的是生物学的哪一个方面,不过这些书可以使您对生命科学产生全新的认识,如果您还没有了解这些知识的话.
另外补充一点,薛定谔的这个定义目前争议还是很大的,不过影响也很大.上世纪70年代左右诞生的新三论——耗散结构论、协同论、突变论(区别于老三论,即诞生于上世纪40年代的信息论、控制论、系统论)——都或多或少地和这个定义有关.从新三论发展而来的非线性科学和复杂性科学更是现在整个科学界非常重大非常热门的交叉学科问题.建议您了解一下.
不妨谈谈我对其他生命定义的看法,当然只是个人的.
目前教科书上最完整的生命定义是要符合6个条件:1、有共同的物质组成(核酸、蛋白质等)和结构(一般指细胞结构);2、有新陈代谢;3、有应激性;4、有生长、发育、生殖现象;5、有遗传、进化现象;6、能适应环境、改造环境.不过我认为,一个科学的“定义”,其内部各个条件应该相互独立.即,如果定义满足条件1、2、3的叫A,那么1、2、3中任何一条不能被其他一条或几条推导出来.比如,三角形的定义是“三条线段首尾相连组成的图形”,那么我们没有必要定义成“三条线段首尾相连且内角和为180°的图形”,因为后一个条件可以被前一个推导出来.
以这样一个观点来看这个教科书上的生命定义.首先,条件1就值得怀疑,因为它直接导致了病毒是不是生命这样一个现在都还在争议的问题.魏泰克的五界分类系统里就没有病毒的位置,虽然我还是支持病毒是生命的.而且以后要是发现了没有细胞结构或者没有核酸蛋白质等又很像有机生命、能生长发育遗传的物体,那唯一的办法就是修改定义的.这样的话,这个定义很狼狈.而且这个定义有很浓厚的描述性生物学色彩,而描述性生物学,一般很难深入生命本质进行研究.
条件2我认为还是很重要的.但条件3“应激性”我怎么想都觉得可以从新陈代谢推导出来.新陈代谢其实就是自组织的具体表现,那么应激性应该就很自然了(理由好像不太充分).条件4“生长发育”的基础是新陈代谢,貌似也可以推导.遗传的基础当然也是新陈代谢,但是如果要推导似乎没有前面几个那么容易,可以保留.条件6“适应环境、改造环境”我觉得完全可以从前面推导:有了遗传,进化就很自然了;有了进化,适应环境就很自然了;生命作为环境的一部分,自己发生变化,环境自然也变化,也就改造环境了.所以这一条可以删掉.
后来我又看到一个定义,只有3条:1、有一个明确的边界可以区分生命部分和非生命部分;2、有新陈代谢;3、有生殖、遗传现象.这个简洁多了.
再后来,就看到薛定谔的定义.我觉得,用数学的方法,从薛定谔的定义出发,可以推导出教科书上的6个条件.所以,我倾向于薛定谔的定义.