【系统思维】微信公众平台推送文章（150）：生命与老化  关键词：150

       1944年，物理学诺贝尔奖得主、著名物理学家薛定谔出版了具有划时代意义的著作《生命是什么》。书中提出了一个著名的观点，人体依靠“吃进负熵”维持生命。这个观点现在甚至已经成为生命科学的基本信条。之后的大量研究都以此为出发点或者提供更多的佐证支持这个论断。这本书出版的另外一个重要意义就是，激发了大量优秀物理学家从事生命科学研究的热情，纷纷投入到生物物理研究的行列，大大提升了生命科学研究的科学水平。但是，迄今为止，生命的起源问题依然是个开放问题。我们这里从系统科学出发，提出生命应当具备的三个基本特征，并在此基础上提出关于生命老化的一些猜想。

       生命是自然界最高级的存在，有着复杂的生命过程、生命现象和基本特征。我们认为，以下三个基本特征是所有生命都应当具备的：

      1、  自成系统。也就说，构成生命的不同元素和不同部分之间要有相互联系，而且联系的强度要足够强，使得它们具有整体性，是一种整体性的存在。这样，就自然的可以区分生命系统的内部和外部。从这个意义上讲，生命系统是一种与环境的对抗性存在。也就是说，所有生命系统都是存在于一定的不确定环境之中，可以将其称为生命存在的条件性。

      2、  生命系统是一个耗散结构。所谓耗散结构是指需要和外界不断交换物质、能量和信息才能维持的非平衡定态。严格说来，耗散结构只是系统的一种状态，不能用其指称系统，但是生命系统的情况下，我们把耗散结构作为生命系统的一个基本特征，这样使用不会引起理解上的混乱。根据诺贝尔奖得主普利高津的研究，为了维持耗散结构，系统需要不断从外界“吃进负熵流”，这正好与薛定谔在《生命是什么》中提出的观点一致。从信息科学来讲，负熵等于信息。因此，系统需要不断输入信息才能维持耗散结构。这就从根本上决定了生命系统必须是开放系统。

       由于生命系统是一个耗散结构，自然就具有了所有耗散结构都具有的“自我治愈”功能。自我治愈功能的经典例子就是“贝纳特花纹”。

       3、  生命系统具有生长功能。

生命系统是一个耗散结构，由此要求生命系统必须不断的从外界“吃进负熵流”，这可以通过只和外界交换能量就能实现，例如“贝纳特花纹”。为了具有生长功能，生命系统必须和外界具有物质的交换，必须吃进食物，吸收营养。吸取的物质必须纳入人体的结构，而不能杂乱无章的胡乱堆砌。因此，生命系统随时都在改变自己，现在的你已经不是刚才的你。这就是所谓的新陈代谢。在人的一生中，细胞不知已经更换了多少遍。

       综上所述，我们把具有以上三个基本特征的系统称为广义生命。这个定义，打通了无机界、有机界和生命界之间的鸿沟。

       按照上述关于广义生命的定义，我们提出关于生命老化的一些猜想。（1）、由于生命系统是一个耗散结构，自然要求系统内部存在非线性的反馈环路，由此使得生命系统的个部分之间互为存在的条件，由此才能实现系统的稳定。生命系统内部的非闭合因果链条的存在，随时有可能对反馈环路产生干扰。（2）、由于生命系统具有生长功能，需要不断的和外界交换物质、能量和信息。在耗散物质的过程中，总有一些“剩余物”残留在体内，这种“残留物”在体内的不断积累，最终表现为各种“增生”：颈椎增生、腰椎增生、各种骨刺等。当然，肿瘤也属于增生的范畴。与增生相反的是“物质流失”，例如骨质疏松等。所有这些都会对生命功能产生威胁，导致生命老化。

延伸阅读

1、薛定谔：《生命是什么》，长沙：湖南科技出版社，2005.

2、昝廷全：《系统管理模式》，北京：北京广播学院音像教材出版社，2003。

3、昝廷全：《产业经济系统研究》，北京：科学出版社，2002。

4、昝廷全：《系统经济学探索》，北京：科学出版社，2004。

5、昝廷全：《系统经济学史记：1985-2012》，北京：科学出版社，2014。

6、 昝廷全：《系统经济学进展：2013-2014》，北京：科学出版社，2015。

7、钟学富：《社会物理学》，北京：中国社会科学出版社，2002。

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