市场经济简论：新陈代谢与负熵流

市场经济简论

十九、新陈代谢与负熵流    马力

不管是狭义的还是广义的生命系统与外界交流形成的新陈代谢可以减少系统的熵，防止系统的老化和死亡。这相当于从外部输入负熵。输入的负熵常被叫做负熵流。负熵流也是一种抽象的功能学或现象学概念，并不一定有某种叫作熵的物质输入或输出。这是因为熵只是一种无序状态的量度，在分析数学中是个状态函数可用全微分来表示。在信息论中熵又是信息量的表示，这是因为信息的大小与排序有关。因此负熵流只是改变系统的有序性，自身并不带来能量或物质。基于此，有人将熵与信息视为物质与精神之外的第三种存在。

举个例子，人体每天都需要摄入各种食物，同时吸入含氧的空气。食物中的有机分子与氧分子在体内缓慢燃烧即氧化产生热量，然后排出氧化后的废物。食物中富含的蛋白质和维生素等，可以生成各种酶成为氧化的催化剂。这就是人体新陈代谢的过程。在这个过程中，人体通过血液循环把氧气和营养物质送到各个脏器和部位，并带走新陈代谢所产生的废物和热熵，从而维持人体的常态温度，细胞生命和有序功能，避免人体的各个器官步入死亡状态。就像热机的运作不能只有输入端的高温热源，还需要有输出端的低温热汇（又称第二热源）。这样的热循环不仅提供能量也同时提供负熵流。热源和热汇的温差越大，热机与环境的梯度也越大。这种有序性的大小正比于热机的功率，也是负熵流的一种量度。

另一个负熵流的例子就是地球的大气在地表摩擦力和内部粘滞力的作用下，百万年来依然流动不息，并产生风风雨雨造成自然灾害。因地轴的倾斜，地球接受到的太阳辐射从南到北是不均匀的，由此产生了大气温度，密度和压力的经向（南北方向）梯度。这些梯度又产生经向梯度力，并形成从赤道上升到极地下沉的经向环流（哈德莱环流）。在地球自转力（科里奥利力）的作用下，气流在北半球右转向西运行，形成中纬度高层的西风带。如果太阳辐射均匀地分布在地球表面和大气层，就不会维持地球大气的温度梯度和环流运动。均匀的太阳辐射只是提高大气温度，直到向内和向外的辐射达到平衡后成为一个热寂系统。可见南北不均的太阳辐射给地球带来的不只是能量，更重要的是负熵流。负熵流维持着地球表面和大气的南北梯度，使地球得以长期处在一个低熵平衡态中。太阳的辐射梯度对大气运行的作用恰与热机的两个热源相似。实际上地球大气就是一部天然热机。

最小作用力法则同样适用于这个低熵平衡态。稳定的西风带是靠三维空间中的两组大小相当方向相反的力来维持的。在水平方向上，有指向极地方向的气压梯度力与指向赤道的地转偏向力相平衡。这两种力的震荡平衡满足波动方程，因此大气的西方带呈现波动特征，称为大气长波或罗斯贝波。而在垂直方向上则有向下的重力和向上的压力分量平衡，又叫静力平衡。静力平衡中则有重力波存在。在这样的稳定态中，地球大气可以靠最小作用力保持运动。但在最冷的冬天和最热的夏天，南北气温梯度增大，最小作用力的平衡态容易遭到破坏，经常出现飓风、龙卷风、暴雨、寒潮、和炸弹气旋那样的极端天气。如今这样的极端天气越来越多，因为全球工业化增大了原来的气温梯度，从而加大了维持大气环流稳定状态的最小作用力。通过计算可以证明大气长波的振幅因此增大，波动能量也增大，同时波速减慢，扰动增强。

人类是生物进化的最高形态，尤其是他的智能。人类在征服环境不断进化的同时，用智慧和劳动改造周围和环境，制作工具衣物、构建住房仓库、驯化飞禽走兽、改良果树作物、创造文字信息。所有这一切延伸了人体和生命的有序性，更好地保护了自己并与大自然融为一体。在今天的资本经济中，维持经济运作的投资固然重要，但只能提供经济活动的能量。就像地球大气的环流一样，光有能量不行，还要有保持大气梯度的负熵流。厂家在不断生产新产品的同时，还需要销售市场上的现有产品以便维持供需梯度。由此产生的现金流便是市场经济或商品经济中不可或缺的负熵流。产品变回为资本后虽不增加厂家的总财富，但产品的堆积和过剩会填平供需梯度，阻碍货币资本的回流周转。造成的现金流断裂和过剩危机会影响资本经济的继续运行，迫使厂家亏损死亡。这就有如前面所说的生命体如果光靠进食能量是不能维持生命的，还需要不断排泄新陈代谢产生的废物和热熵保持有序性。投资与市场对市场经济来说缺一不可。由于处于激烈竞争中的市场更难控制，市场往往比投资更重要。

高级形态的有序系统是会死亡的，只有热寂系统才会长久存在。人类不是要维持一个不会再次死亡的死亡系统，而是要不断向更高的形态发展。发展就会有死亡。越是高级的形态其初期的稳定性也越弱，越容易死亡。只有热寂状态才不会再次死亡。人类的社会形态也是如此，所以个体利益至上的资本经济会青睐最低级的丛林经济，美其名曰自由经济。但在资本家的企业里并无任何自由可言。然而亿万年来似有神助的生命具有顽强的生存意志，百折不饶地顽强升级，创造出无比丰富的物种。死亡阻挡不了幸存者继续前行不断进化，这才是生命的意义。有幸的是大自然在漫长的岁月里终于臣服于生命的顽强，以优胜劣汰的方式筛选和促进了生命的不断晋级。如果真有上帝的话，这才是上帝的奇迹和启示。它告诉人类要勇敢地探索和前进，不要惧怕失败和死亡，也不要嘲笑为人类的文明进化而努力的失败者。只有努力才会进步。而为了贪图眼前停留在最低状态才是不足取的。

待续