要回答“生命是什么？”这一问题，必然绕不开“生命是怎么来的？”、“生命是如何进化的？”和“意识是什么？”三个问题。《隐藏的动力：生物在自然界中的价值》一书从自然界能量流的角度回答了前两个问题，那么，“意识是什么？”这个问题该如何回答呢？生态系统中除了存在物质之间的能量流之外，还存在物质之间的信息流。物质之间能量流的进化驱动着信息流的进化，信息流的进化也影响着能量流的进化，能量流与信息流相互影响，相互制约，协同进化。基于此，作者认为，意识是生命体介导的能流在进化过程中驱动信息流演化的结果，因而要回答“意识是什么”这一问题，就需要从信息流的角度来回答。

1.1 自然界在能量分布方面的需求

热力学第二定律指出，热能会自发的从温度高的地方传递至温度低的地方，最终达到平衡。这一自发的过程说明，自然界需要能量分布的相对均衡，而且该需求是自发的，是不以生物意志为转移的。此外，热力学第二定律还隐含着三层意思，即：

1）能量的传递对其介体（介质）具有选择性，即能量传递能力越强的介体，经其传递的能量越多，反之越少；

2）能量的释放会以当前环境相对最高效的形式进行；

3）如果能量传递介体具有可塑性，那么，在介导能量的传递过程中，能量传递介体有可能会演变成能量传递能力相对更强的能量传递介体。

举个简单的例子，将热水倒入一只普通的杯子会发现，热能会经水杯流入环境（此处忽略经空气传递的热能）。此时，水杯是介导热能从热水流向环境的能量传递介体，热水是热能供体，环境是热能受体。现在，我们假设存在这样一个水杯，其一半材料是木质的，一半材料是铁质的，且铁的导热性要相对更好。当向这个水杯倒入热水时，不难发现：

    1）从铁质一侧流出的热能要比从木质一侧流出的更多；

    2）热能会同时从木质一侧和铁质一侧流向环境。

第一种现象说明，当多种热能传递介体同时存在时，热能传递能力相对较强的介体介导传递的能量要多于热能传递能力相对较弱的介体。

第二种现象说明，热水中的热能不但需要传递至环境中，还会以当前环境中最高效的能量传递方式释放其能量（因为能用的介体全用了）。

   透过第一点可以发现，热能供体对热能传递介体具有选择性。热能传递能力越强的介体，其介导传递的热能就越多，利用这些热能来提升自身热能传递能力的几率也就越高。透过第二点不难发现，热能供体不但有释放热能的需求，还需要尽快的实现其热能与周边环境的相对平衡。

假设热能传递介体是铁矿石，如果热能供体中的能量足够高（超过铁矿石的熔点），那么，就会有铁溶出。铁的热能传递能力要比铁矿石更高，说明如果能量传递介体具有可塑性，那么在介导能量传递过程中会利用所介导的能量来提升自身的能量传递能力。此外，能量供体对能量传递介体的选择性及对以相对更高效的形式释放能量的需求这两种属性也驱动了能量传递能力相对更强的能量传递介体的出现。

1.2 为什么是热能

    能量的表现形式有多种，如化学能、光能、热能等，那么，这几种能量具有什么区别呢？

首先，我们探讨这样一个问题，照射到特定区域的光会不会同时又照射到或者流动到其它地方？例如，照在一片树叶上的光会不会同时照射到另一片树叶，或者沿着大树的枝干流动到根？

答案是否定的。

   这个现象说明，光的流动（或传播）具有定域性。相比较而言，只要特定区域之间存在温度差，那么热能就会自发的从温度高的地方传播至温度低的地方（假设存在热能传递介体）。由此可见，一般情况下，热能在自然界中的流动性要比光能相对更强。同样，对于储存在化合物中的化学能更是如此，如果没有相应的化学能传递介体，那么，储存在化合物中的化学能只能通过化合物自身的衰变释放能量，能量释放过程也会相对更加漫长。

1.3 生命体在自然界能量分布需求方面的价值

生命体大致可分为三类：生产者、消费者和分解者。所谓生产者是指能够把无机物转化为有机物，同时为自身的生长发育，也为其他生物提供物质和能量的生命体，在生态系统中居于最重要地位，如绿色植物。消费者则是只能通过消耗其他生物来达到自我存活的生命体，如各种动物。分解者主要是指各种细菌和真菌，它们能够将动、植物尸体中的有机物转化成为无机物，从中获取维持自身生长和繁殖所需要的物质和能量。

如果将所有的生命体看成一个整体，就会发现，生命体介导了无机物与无机物之间的转换。那么，为什么会出现这种现象？生命体为什么要这么去做？这是巧合，还是生命体的宿命？

要回答上述问题，就应从所有生命体都具有的共性出发去思考。那么，所有生命体具有什么样的共性呢？

我们知道，所有细胞生物都具有呼吸作用。呼吸作用是指生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程，又称为细胞呼吸。细胞内完成生命活动所需的能量，如三磷酸腺苷（ATP），都是来自呼吸作用。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，两者之间最大的区别是：呼吸作用是通过一系列的生化反应，使食物中的能量一步步释放，而燃烧则是将食物中的能量一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，如水和二氧化碳。同时，储存在化学键中的部分化学能被转化成了热能。此外，任何物质都具有半衰期，都会向能量更低状态发生转变。例如，对于一个馒头，如果没有生命体的参与，其能量可能需要释放几百万年，但当其作为生命体的食物时，会发现其能量释放的效率更高，如果是被人吃，只需两三个小时就被消化了（可能有人会说，燃烧的效率更高，的确，燃烧释放能量的效率更高，但物质不会莫名其妙的自燃）……

通过上面对呼吸作用的描述不难发现，在生物体的呼吸作用下：

1）自然界中流动性相对较差的化学能被转换成流动性相对更好的热能；

2）能量相对较高的物质被转化成了能量相对较低的物质；

3）流动性相对较差的物质被转化成流动性相对更好的物质；

4）能量相对较高的物质释放其能量的效率会相对更高。

在这些转化过程中，自然界中原本分布不均衡的能量，在生命体的作用下，被转化成在自然界中分布相对更加均衡的能量，而且转化效率相对更高。换句话说，生命体的存在让自然界中的能量分布相对更加高效的实现均衡，这便是生命体在自然界中的存在价值。基于此，《隐藏的动力：生物在自然界中的价值》一书认为，生物是自然界实现其能量分布均衡过程中的产物，是非生命态的能量传递介体的能量传递能力一步步升级的结果。

1.4 能流进化论概述

所有细胞生物都存在一个共性，那就是细胞中都含有电子传递链，也就意味着所有细胞都需要一种氧化物来接收电子传递链上的电子，该氧化物被称为电子受体，或者能量受体。由生物介导能量释放的能量供体一般是还原性相对较强的物质，而能量受体则是氧化性相对较强的物质。还原性物质相对更容易失去电子，而氧化性物质相对更容易获取电子。能量供体和能量受体之间存在能势差，该能势差是生命体存在的必要条件。也就是说，能量供体和能量受体二缺一，生命体都不可能存活。

此外，同一种物质在不同的环境条件下，得失电子的情况也不同。这说明，不同的能量供体和能量受体组合需要的生物的能量传递能力不同，同一能量供体和能量受体组合在不同的环境条件下需要的生物的能量传递能力也存在差异。也就是说，能量供体和能量受体的属性决定了它们所需要的生命体的能量传递能力。对于生命体而言，一般情况下，不同种类的生命体之间具有不同的能量传递能力，同一种类生命体的不同个体之间具有不同的能量传递能力，同一个体在不同发育阶段或不同环境条件下也往往具有不同的能量传递能力。

综上所述，能量供体和能量受体决定了介导二者之间进行能量传递的生命体的种类、数量、状态以及分布等。随着能量在“能量供体→生命体→能量受体”这一能量传递单元中的流动，能量供体和能量受体在环境中的丰度发生变化，它们对生命体能量传递能力的需求也随之发生变化。我们将能量供体和能量受体对生命体能量传递能力的需求，称之为能量供体和能量受体对生命体产生的“选择压力”。对于特定的生命体而言，选择压力无时不在，无处不在，且选择压力大小随能量供体、能量受体和生命体的变化而不断地变化。

生命体在介导能量供体和能量受体之间进行能量传递的过程中，还需要从中获取维持或延续自身能量传递能力的能量，这就使得当能量供体或能量受体发生变化时（既包括质的变化，也包括量的变化），生命体自身结构和功能的维持和延续就可能随之受到影响。由此可见，能量供体和能量受体与生命体之间存在一种矛盾，即能量供体和能量受体对生命体能量传递能力的需求与生命体能否满足这种需求，以及生命体在满足能量供体和能量受体需求的同时，能否从中获取满足自身能量传递能力维持和延续所需要的能量之间的矛盾。该矛盾无时不在，无处不在，为能量供体、能量受体和生物之间处于相对均衡状态提供了驱动力。探究能量供体、生命体和能量受体三者之间矛盾关系的理论，称之为能流矛盾论，又称能流进化论。该理论旨在探究生命体在自然界中的演变方向、演变方式、演变缘由及生命体不同物种之间的关系。

1.5 认识角度的选择

由能量供体、能量传递介体和能量受体组成的能量传递单元，促进了自然界中的能量流动，使自然界中的能量分布得以以相对更高效的形式实现能量分布的相对均衡，符合自然界在能量分布方面的需求，是自然界的产物。那么，能量传递单元三要素是如何组合在一起的呢？彼此之间的识别信号是什么？识别信号又是如何演化的？

能流进化论指出，生命体与能量供体和能量受体之间联系的可能性和稳定性是能量在“能量供体→生命体→能量受体”这一能量传递单元中的流动的前提，而该联系便是生命体与能量供体和能量受体之间的信息交流。对于能量供体和能量受体需要具有生命体可以识别的信息，生命体也需要具有探寻和获取能量供体和能量受体所释放信息的能力。生命体与能量供体和能量受体之间的信息交流能力越强，“能量供体→生命体→能量受体”这一能量传递单元中能量的传递效率就越高。能量供体和能量受体对更高效能量传递能力的需求，驱动着生命体与能量供体和能量受体之间的信息交流能力的提升。

    对于生命体而言，意识能力越强的生物，其在食物链中的级别越高，对能量供体和能量受体所释放的信息的获取能力也越强。意识能力与生命体获取能量供体和能量受体信息能力之间的正相关性，意味着可以从信息的角度探究意识是什么这一问题。生命体与能量供体和能量受体之间的信息交流称之为信息流，具有双向性。生态系统具有三种功能流：单向的能量流、双向的信息流和循环的物质流。前期通过《隐藏的动力：生物在自然界中的价值》一书，从能量流的角度回答了“生命起源与进化的动力是什么”这一问题，并阐释了生命的起源和进化过程，本文将从信息流的角度回答“意识是什么”这一问题，内容主要包括意识的演变特征、演变规律、演变方向、演变动力等。