物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

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生命力

已有 4903 次阅读 2007-12-27 08:43 |个人分类:中医科学

二、生命力

   1718世纪欧洲比利时的赫尔孟特等人提出的生物体内“非物质因素”的“活力论”不同,我们把中医中的“气”定义为生命物质的“活力”,而“活力”是相对生命这个大系统而言的物质运动状态和物质成分自身。这里,“活力”是物质运动状态和物质成分(浓度)的量度。凡是对生命系统稳定有利的运动状态和物质成分自身,就是“好气”,否则就是“坏气”。生命力则是生命物质“活力”的根本体现。洪宗国先生结合热力学中的吉布斯自由能、焓、熵等概念,将生命力定义为生命能、生命的驱动力和生命的潜力的总和,这正好从物质层面将我们定义的生命物质的活力和生命力等概念具体化了。它将使我们对中医基础理论现代科学基础的讨论更加深入。

1.     生命

生命能是生命体内一切生命活动的能源。生命能由生命体与环境通过交换物质和能量来获取,有些获取是直接的,而有些则需要在生命体内通过化学反应进行转化。如糖、脂肪和蛋白质等就是生命代谢过程中所需要的物质储备和能量(热能)储备。它是生命细胞活动的能量源泉,既可以由生命体从外部(饮食)直接获取,也可以是生命体内化学反应的生成物(体现生物体内物质运动状态和成分、浓度的变化)。生命活动的能量储备充足,就可以保证生命机体的正常发育成长。精力充沛、生命力旺盛,是生命能充盈的重要体现。因此,生命能是生命力的一个重要判定指标。

2.     生命的驱动力

我们知道,在化学反应中,催化条件不同反应速度也不同。但反应达到平衡时,吉布斯自由能力为零;吉布斯自由能为负,化学反应过程自发进行,吉布斯自由能愈负,驱动反应的力量愈大;吉布斯自由能为正,该过程逆向进行。生命体是一个巨大的生化工厂,有各种生物化学反应在其中进行。对系统有益的化学反应,其驱动力将会产生对系统有利的物质运动和物质成分,促进系统的稳定,增加系统的有序度。反之,则反。对于生命系统而言,反应物和生成物增加系统的有序是为焓,反应物和生成物增加系统的无序(混乱度)是为熵。反应物和生成物的焓值和熵值反映它对系统稳定度的贡献。

显然,生命过程化学反应的驱动力,应来源于这一系列化学过程的吉布斯自由能。但生命过程是一个活的过程,她应该远离平衡态。化学反应的平衡与不平衡总是连续地不断地进行着,高熵的物质被排出,高焓的物质被吸纳,只有这样,才能保持稳定的生命这个开放系统的相对稳定性,形成耗散结构状态。诚然,保持持续稳定的吉布斯自由能的驱动,是生命系统健康成长的重要保证。

刚好,生命体就是一个开放的体系,与环境时刻进行物质、能量和信息的交换。生命体就是通过持续稳定不断地从环境中吸收反应物,放出生成物,从而保证生命体内吉布斯自由能的相对稳定的。在吸收的反应物中,一般具有较高的焓和较低的熵(相对于系统的有序而言),而在生成物中可能有较低的焓和较高的熵。生命本能在于将低焓高熵物质排出体外,保持生命的有序,这就是新陈代谢。生命是一个稳定有序的物质体系,过量(或不足)的物质和能量交换及内部化学过程控制的失调,都可能破坏体系的稳定。因此,生命体长期过盛(或不足)的新陈代谢会产生疾病(或导致衰老)。按中医的话说,就是阴阳失衡。中医药不针对具体的病菌下药,很可能就是中药能整体上提高和调整吉布斯自由能的驱动力,保持和恢复稳定的化学反应过程,让机体达到有序状态,也就是达到阴阳平衡状态。

由吉布斯自由能体现的化学反应驱动力的大小,是判别生命力强弱的第二个重要指标。吃中药常能提高酶的活性,可能最终就体现为加快生命体内有利的化学反应速度,增加生命的驱动力。

3.生命的潜力

生命能解决生命体活动需要的能源,相对稳定的吉布斯自由能又为维持生命的存在并远离平衡态,提供了相应的驱动力,但生命还有更加重要的功能,这就是细胞复制。细胞复制有两种形式,一是用新生细胞取代死亡细胞;一是生殖,通过细胞复制形成新的个体。

生命体通过复制来延续自身的生命过程。细胞对自身的复制属低层次复制。在细胞层次,一个细胞有确定的寿命,最终难免死亡。但细胞通过分裂而复制,一方面使自已的生命功能和信息不断地通过新生细胞传承和延续,达到死而不亡;另一方面,在更高的生命层次上,低层次的生命体的复制可以通过量变而引起的质变,从而产生新的生命功能模块。新的细胞代替死亡的细胞,质变引起的功能的完善,让生命得以延续并不断发育成熟。因此,生命体的寿命除了受生命能和生命驱动力的影响外,还受其内部低层次生命细胞复制能力的影响。一个小孩的生命力旺盛,并非说他的生命能强大,也不是指他的生命的驱动力强大,而是指他具有更大的细胞复制和功能器官、组织的完善、修复能力。这就是生命的潜力。它是先天的,与生俱来的,与亲代的遗传相关。由生命的潜力决定的一切物质运动状态、物质成分、浓度的变化、运动、信息的传递,就是中医的“先天之气”──“元气”。它是生命之本。

高层次复制是新生命的复制,它通过生殖来完成,从而实现生命种群的繁衍与延续。生殖复制出来的新生命在遗传基因的调控下,又重复细胞复制,一代新个体又成长起来了。所以生殖复制过程中各种遗传信息的保留,对新生命一生中的健康成长具有先天的决定意义。中医“元气”当然也包括受之于父母的遗传物质,它是潜在的生命活力,所以我们也把它归于生命的潜力。

生命力由生命能、生命的驱动力、生命的潜力构成。它是中医“气”的现代科学物理观基础。中医通过调理“气流”来调理阴阳,就是通过对生命力的调动,使生命活动达到最佳有序状态──最佳阴阳平衡态。



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