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接下来，熵提出了一道难题：生物如何能够完全融入由熵所支配的物理世界，而这个熵，在长期的自然选择过程中，是如何引领万物实现其功能组织的？世间万物呈现出完全偏离物理法则的常态，比如地球的金属地核、月球表面的陨石坑，或太阳风。所有生物体都有其特别之处，尽管看起来它们都是盘根错节地交织在一起的，并且它们的生命的设计过程也是跌跌撞撞，彼此之间也不像有那种得到过精细校准的各种相互关系，但其实这是一种具有高功能性的高度有序现象。然而，就如高度有序的物理系统一般，生物体应该倾向于快速回到最大无序状态或最大概率状态。物理学家薛定谔曾说过：“正是因为避开了快速衰减到‘平衡’的惰性状态，生物体的出现才会如此神秘莫测”。
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通常如此三言两语就可以将神灵论者打发了，迄今为止，这个答案算是正确但还远远不够全面：地球不是一个与世隔绝的系统；生物体也并非封闭系统，所以熵依然在全面增长，这与热力学第二定律一致，但有时在生物体中熵会有局部的降低。这种情况会在高层次生命的组织形态中出现，但原因还未知。然而，自然选择理论能够正确无误地阐释生物体的有序状态，包括熵的延迟适应性，这能够避免我们被氧化而化为灰烬。
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相对于倾向失去而非增长功能组织的物理系统而言，自然选择是唯一已知的平衡力量，也是唯一能够推动生物体上升进入更高功能秩序的自发物理过程。但它是如何精确地做到的呢？
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伴随着熵和自然选择学说的发展，真正优雅的科学思想三重奏中的第三个概念可以用于回答伽利略那才华洋溢的、用来阐明运动物理学的参照系概念。
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最初，熵的概念是用来研究热和能量的，如果唯一一种真正的熵是热力学能量扩散的熵，那我们的生命将没有存在的可能。但因为有了伽利略的贡献，我们可以考虑多种秩序（不大可能是物理安排），每一种秩序都是遵照截然不同的参照系而被定义的。
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一般来说，有多少种有意义的参照系，就会有多少种熵。生物体被定义为自我复制的物理系统。这为定义促进系统因果关系的秩序创建了一个参照标准，这并非是复制热力学中的秩序。事实上，生物体必须经过物理设计来捕捉集中的能量，就如利用水力发电的水库，利用瀑布来驱动涡轮机，生物体是利用热力学的熵流来驱动自身的复制的，以此来广泛散播自己的多个副本。
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某些时候，熵会引入错误复制到复制品当中，但在复制系统中引入错误，则是一种自我修正行为。通过定义，组织结构较差的生物体不擅长复制自己，所以会被群体淘汰。与此相反，增加功能秩序的错误复制会越来越常见。在复制品中像这样不可避免的齿轮效应，便是自然选择。
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生物体以多种多样和妙不可言的方式，来配置不同的熵参照系，但以下的重点是，在一个物理范围里，为一个参照系自然地增加无序（朝向最大可能的状态），可以减少另一个相对参照系的无序。自然选择精选并连接不同的熵领域，比如细胞、器官、薄膜，每个都会局部增加自己的专有熵参照系。当正确的熵相互连接起来时，它们会利用各种增加熵的方式来减少其他种类的熵，以此来进行复制工作，从而对生物体大有益处。举例来说，氧由肺部扩散到血液中，再从血液中进入到细胞中，这就是一种化学混合的熵，趋向于可能性更高的高熵状态，而从复制的角度上看，则是增加了秩序。
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熵让万物凋零，但生命灵巧地扭转着战局，于是在那一刻，万物同心致远、水到渠成。
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世界因何美妙而优雅地运行 72WHY THINGS HAPPEN天地何以生万物
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彼得·阿特金斯（Peter Atkins）
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牛津大学化学荣誉教授，著有《反应：原子的私生活》（Reactions: The Private Life of Atoms）。
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有 这样一个观念：之所以会出问题，是因为事情变得越发糟糕了。这实在是言简意赅、妙不可言。由此我想到了热力学第二定律，以及所有的自然变化伴随着熵的增加这一事实。虽然这只是我突然想到的，但我明白这些只言片语意味着，物质和能量倾向于向失序的方向扩展。气体分子总保持着一刻不停的随机运动，扩散到充满整个空间。炙热金属块中的原子，其混沌的热运动，推推搡搡地挤向邻近的原子并带动其运动，当能量扩散到整个环境时，金属块就会逐渐冷却下来。所有自然变化就是这个简单的过程，即向着失序的方向扩散。
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这样一种对自然变化的认知，具有一个让人瞠目结舌的特点，那就是，扩散可以产生秩序：通过向失序的方向扩展，使结构得以浮现。它需要的是一个可以与扩散相联结的装置，如可以利用湍急的水流来推动建设。总而言之，随着社会的进步，失序也将随之增加，但局部结构，包括大教堂和大脑、恐龙和狗、罪恶、诗歌和谩骂，都能够在局部混乱衰减之时打造而成。
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我们举个例子，一台内燃机，火花导致碳氢燃料燃烧，生成较小的水和二氧化碳分子，这些分子扩散开来，从而推下活塞。同时，燃烧释放的能量扩散到四周。发动机的机械设计利用了这些扩散，带动一连串的齿轮，甚至还能将砖瓦盖成大教堂。所以说，扩散导致局部结构的形成，尽管从总体上看，整个世界又向失序迈进了一小步。
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燃料可以是我们的晚餐，当燃料发生代谢时，会释放分子和能量，并扩散开来。可以把我们内在生化反应的网络比拟为车辆齿轮，身体与氨基酸连接在一起，构成复杂的蛋白质结构。因为我们在进食，所以我们在长大。我们，也是混沌的局部降低，依靠在其他地方的失序，最终成了人类。
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这样的理论是否太异想天开，所有的智慧创造力，或是无关紧要的幻想都是这样被驱动而成的？在某种概念上，大脑只是一个集合电子和突触间活动的蜂房。由消化食物所驱动的代谢过程，能够引领秩序的形成，而不是将砖建成大教堂，也不是将氨基酸变为蛋白质，而是将电流转换为概念、艺术品、愚不可及的决策或是科学理解。
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即使如自然选择理论这样一个伟大的纲领，伴随着生物圈的变化，进化也最终会下降进入到失序状态。那么把第二定律视为一个伟大的启蒙，它还是那么妙不可言吗？于我而言，从一个如此简洁的原理中显现出的了不起之处在于，它是衡量科学原理伟大与否的一项标准。依我看来，没有任何一个原理比“事情变得越发糟糕”更为简洁；没有结果比“天地万物万法”更为伟大，所以，这条定律是法中之法。
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世界因何美妙而优雅地运行 73WHY WE FEEL PRESSED FOR TIME缘何感受时间紧迫
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伊丽莎白·邓恩（Elizabeth Dunn）
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不列颠哥伦比亚大学社会心理学家。
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