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能流进化论在牛顿推理规则下的验证

已有 1009 次阅读 2021-8-14 10:13 |个人分类:随想|系统分类:观点评述

规则1

    自然不做徒劳的事,因为自然喜欢简单性。

    大自然不做徒劳的事,意味着自然界中任何事物的存在都有其存在的理由(价值),生物必然也是如此。能流进化论便是从生物在自然界能量流动中价值的角度论述的一套关于生命起源与进化的学说。该学说认为,自然界中的能量分布是趋于均衡的,而且会以当前环境中最高效的方式趋于均衡(详阅前述博文“热力学第二定律与自然界的需求”)。对于特定的能量供体和能量受体,它们之间可能存在多种能量传递介体,不难发现,尽管不同的能量传递介体之间的能量传递能力不同,但所有的能量传递介体都参与了该特定能量供体和能量受体之间的能量传递,说明所有的能量传递介体都是有价值的,也说明自然界有尽可能高效实现能量分布相对均衡的倾向或需求。此外,不同的能量传递介体介导的能流量不同,能量传递能力越强,介导传递的能流就越多,“按能分配”也说明自然界不做徒劳的事。

    实例解析:以苹果为例,苹果中的能量相对周围环境中的一些物质(如氧气)较高,意味着苹果所在环境中的能量分布不均衡。既然自然界中的能量分布有趋于平衡的需求,那么苹果中储存的能量就需要释放。如果这个苹果是被我们人吃掉,那么储存在苹果中的能量可能只需要几个小时就得以释放;如果我们人不去吃它,那它会在微生物的作用下慢慢腐烂,即储存在这个苹果中的能量会被微生物释放,这个过程可能需要几天;如果这个苹果被放在一个无菌的环境,那么这个苹果里的物质分子就会通过衰变而将其能量释放,这个过程可能就需要几千甚至几万年。假设现在一个人正在吃一个苹果,这个苹果上难免也会有微生物。能流进化论认为,此时苹果中的能量一部分经过这个人释放,一部分经过苹果上携带的微生物释放。人和微生物同时参与苹果能量的释放,说明自然不做徒劳的事。人的能量传递能力要远远强于苹果携带的微生物,因而,这个苹果里的能量主要通过人释放,也反映了自然喜欢简单性。(如果有读者问,为什么自然界还会产生苹果呢?这个问题在前述博文“为什么会有逆流发生?”和“食物链的本质是什么?”中有解答)

规则2

    对于相同的自然现象,必须尽可能的寻求相同的原因。(同果同因)

    这个规则也在能流进化论中得到完美的呈现。能流进化论认为,在生物的作用下:能量相对较高的物质(食物)被转化为能量相对较低的物质(二氧化碳、水等);在自然界中流动性相对较差的物质被转化为流动性相对较好的物质;难以释放的化学能被转化为相对更容易在自然界中流动的热能等。这些结果都可以归于同一个原因,那就是,自然界中的能量分布是趋于均衡的。

规则3

    物体的特性,若其程度既不能增加也不能减少,且在实验所及范围内为所有物体所共有,则应视为一切物体的普遍属性。(无限普遍化)

    能流进化论在创作过程中就是一直基于在生物中普遍存在的共性,即普遍属性。例如,所有细胞生物都有呼吸作用,都需要食物,都有电子传递链,都需要一种或几种氧化性物质(电子受体)接受生物代谢产生的流经电子传递链的电子等。因而,能流进化论认为,生物是自然界的产物,而呼吸作用是连接生物与自然界的脐带。

规则4

    在实验哲学中,我们必须将由现象所归纳出的命题视为完全正确的或基本正确的,而不管想象所有可能得到的与之相反的种种假说,直到出现了其他的或可排除这些命题、或可使之变得更加精确的现象之时。

    能流进化论认为,环境中的用以接受生物细胞电子传递链上电子的氧化性物质(电子受体)是生物维持其生命活性所必需的,例如,氧气是我们人类维持生命活动所必需的电子受体。然而,我们也曾在生物课本中学过无氧呼吸,例如,酵母在有氧条件下可以存活,也可在无氧条件下存活,这是否意味着能流进化论是错误的。针对这个问题,作者从“能流惯性”的角度给以解答。作者认为,对于生命体介导的能流而言,能量供体、生命体和能量受体(在《隐藏的动力:生物在自然界中的价值》一书中也将能量受体称为电子受体)都是能流的限速条件,或者说都是能流的“制动”因子。对于特定的生命体而言,如果其介导的能流中的能量供体或能量受体的量发生变化,那么能量供体和能量受体所需要的能量传递能力就会发生变化,原来的生命体的能量传递能力也不再是合适的能量传递能力。此时,生命体需要对自己的能量传递能力做出调整,用以适应新的能量供体或能量受体环境。无氧呼吸,实际上就是能量受体的突然缺乏而引发的生命体的能量传递能力的自我调整。

因为能流惯性的存在,生命体介导的能流不会因能量受体的突然缺失而马上停止,能量在生命体内的流动可在一段时间内继续存在,即能流惯性。能量在能量受体突然缺失后的存在时间因生命体种类而异。有些种类的生命体,如酵母,其在能量受体突然消失后的自我调整能力相对较强,表现为制动效果差,因而在失去能量受体后,存活的时间会相对较长。在这种能量受体缺乏的环境条件下,环境对生命体的能量传递能力需求降低,酵母的生命力终究会被舍弃。酵母在进行无氧呼吸过程中,产物乙醇的浓度不断增加,其对自身的影响也会随之越来越强烈,当乙醇的浓度升高到一定程度后,酵母的活性就会降低,甚至丧失。简言之,酵母在能量受体丧失后的产物乙醇,对我们人类而言,是我们渴望得到的东西,然而,对于酵母而言,却是降低自身能量传递能力的途径。(详情可翻阅前述博文酵母酿酒是因为它们爱喝酒吗?”)









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