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三、微生物生命系统是开放系统
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张星元：三、微生物生命系统是开放系统
https://blog.sciencenet.cn/blog-41364-331567.html
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传统的细胞理论认为细胞是生命的基本单位，就好比认为原子是化合物的基本单位。从形态学上看，多细胞有机体好像是细胞的聚集体；但从系统学的角度看，在多细胞有机体中的细胞与游离的活细胞不一样，在多细胞有机体中，细胞仅仅是受这个系统的束缚的一个组成部分，在系统内环境控制下失去了自主权；而游离于多细胞系统外的单细胞微生物活细胞自成系统，在它所处的环境里是自主的，因此是最简单的生命系统。然而，单细胞微生物活细胞外观结构再简单也是复杂系统，本质上它与多细胞生命系统一样，都是复杂系统，都是整体。所以，我们可以从单细胞微生物活细胞，而不是从多细胞有机体的细胞，入手考察生物体，进而与物理系统比较研究生物系统。
单细胞微生物活细胞在其所处环境中独立存在自主生存，直接面向其环境，任何时刻都离不开其生存的环境，只有通过其自身与环境之间的交换，它们才能维持自身的结构和生命活动，因此微生物生命系统绝不是孤立系统。如果单细胞微生物活细胞是孤立系统，将最终进入“热寂”状态，就不会有今天丰富多彩的生物世界。
如果单细胞微生物活细胞是封闭系统，那么根据前述的熵增原理，封闭的细胞及其所处的环境所组成的孤立系统中，任何自发过程将朝着越来越混乱的方向演化，其结果必将是细胞有序状态的彻底瓦解，然而微生物世界是客观存在的。因此微生物生命系统也不是封闭系统。
既然微生物生命系统不是孤立系统，也不是封闭系统，那么它们只能是开放系统。这个开放系统不停地将物质排出给外界，又从外界吸收物质，但是它在这种连续的交换中以稳态方式维持其自身，或在它的随时间变化中接近于这样的稳态。那么，这个过程又是怎样去实现的呢？这就有必要进一步追究微生物生命系统究竟是个什么样的开放系统。（待续）
传统的细胞理论认为细胞是生命的基本单位，就好比认为原子是化合物的基本单位。从形态学上看，多细胞有机体好像是细胞的聚集体；但从系统学的角度看，在多细胞有机体中的细胞与游离的活细胞不一样，在多细胞有机体中，细胞仅仅是受这个系统的束缚的一个组成部分，在系统内环境控制下失去了自主权；而游离于多细胞系统外的单细胞微生物活细胞自成系统，在它所处的环境里是自主的，因此是最简单的生命系统。然而，单细胞微生物活细胞外观结构再简单也是复杂系统，本质上它与多细胞生命系统一样，都是复杂系统，都是整体。所以，我们可以从单细胞微生物活细胞，而不是从多细胞有机体的细胞，入手考察生物体，进而与物理系统比较研究生物系统。
单细胞微生物活细胞在其所处环境中独立存在自主生存，直接面向其环境，任何时刻都离不开其生存的环境，只有通过其自身与环境之间的交换，它们才能维持自身的结构和生命活动，因此微生物生命系统绝不是孤立系统。如果单细胞微生物活细胞是孤立系统，将最终进入“热寂”状态，就不会有今天丰富多彩的生物世界。
如果单细胞微生物活细胞是封闭系统，那么根据前述的熵增原理，封闭的细胞及其所处的环境所组成的孤立系统中，任何自发过程将朝着越来越混乱的方向演化，其结果必将是细胞有序状态的彻底瓦解，然而微生物世界是客观存在的。因此微生物生命系统也不是封闭系统。
既然微生物生命系统不是孤立系统，也不是封闭系统，那么它们只能是开放系统。这个开放系统不停地将物质排出给外界，又从外界吸收物质，但是它在这种连续的交换中以稳态方式维持其自身，或在它的随时间变化中接近于这样的稳态。那么，这个过程又是怎样去实现的呢？这就有必要进一步追究微生物生命系统究竟是个什么样的开放系统。（待续）
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