細菌精確定量的檢驗樣品科學實驗圖像顯微鏡

  現(xiàn)在我們有點左右為難了。剛剛才得出結論，將氫、碳、氧、氮、磷
與痕量的少數(shù)其他元素的混合物放在一個燒杯中并使其孤立，它們永遠也
不可能自發(fā)組織起來并產生生物體。然而，即使最低等的細菌也充滿精致
的結構，盡管這與物理系統(tǒng)總是無情地趨于最大無序這個事實看似抵觸。
雖然地球在很久以前異常貧瘠，但畢竟現(xiàn)在已經出現(xiàn)了大量生命。因此，
我們的問題是：生物體究竟如何設法維系生存，且不論還要繁衍，甚至還
要向更復雜的生命形式演化?更明確地說，這道謎題就是是否必須假設生物
體不受物理定律的約束?

  在19世紀末，很多令人尊敬的科學家對這個問題的回答仍是“是的”
。他們的學說被稱為“生機論”。隨著人們對生命如何產生有序這個悖論
的回答，生機論與熱質說一道為歷史所塵封。本書的目的就是概述這些答
案中的一些細節(jié)以及關于它們的一些精確定量的檢驗。我們需要一些時間
才能達到這個目的，但現(xiàn)在已經可以用前面建立起來的語言勾勒出其中的
一個答案。

  稍加注意，你會發(fā)現(xiàn)生物體至少也要服從一些與無生命的物體相同的
物理規(guī)律，包括與熱相關的規(guī)律。例如，我們可以測量一只老鼠發(fā)出的熱
量，將之與老鼠在轉輪上所做的功求和。將這個過程持續(xù)幾天，老鼠并不
產生什么變化

  因此，生命組織并不能憑空產生能量。盡管如此，當我們環(huán)顧四周，
似乎很明顯，生命正在持續(xù)無中生有地(從無序中)產生有序。為了避免生
機論，必須調和熱力學第二定律與這個普遍的觀察事實。

  這個調和并不像聽起來那么困難。畢竟，一個裝滿稠密水蒸氣的密封
罐子會自發(fā)地轉變?yōu)榈咨铣霈F(xiàn)一洼水而只剩少量蒸汽的狀態(tài)。經過這個轉
化后，罐子的內部比以前更加有組織：大多數(shù)水分子被粘在一個非常薄的
水層里而不是自由地在整個罐子內部移動。但是沒有人會相信有一個非物
理的、神秘的力量對水分子進行了安排!
  為弄清到底發(fā)生了什么事，我們必須記住熱力學第二定律只能運用于
孤立系統(tǒng)。盡管裝有水蒸氣的罐子是密封的，但在水分子凝聚的過程中它
向周圍環(huán)境放熱，所以它不是孤立系統(tǒng)。整個大系統(tǒng)中的一個于歪統(tǒng)能自
發(fā)增加其有序性，這并不荒謬。

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