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非线性动力学和生命定律: sunon77 2009-5-25 06:09; 本来打算接着推荐一些非线性动力学和分叉理论的书, 但是感到颇费踌躇. 于是先写一个引子, 让大家了解其重要. 一来这方面的书非常多, 侧重点也非常不同; 二来关于复杂网络的非线性动力学非常重要, 可能是生物物理学有别于经典物理学, 发现生命自身的定律(Law of Life), 最有可能取得突破性进展的方向. 比如, 人们认识到能量守恒原理以后, 发现只有石头从天上掉下来砸到地上, 石头的动能转变为泥土的热能, 而没有泥土自发的变冷, 把石头弹向天空的情况(虽然这并不违反能量守恒). 于是人们提出热力学第二定律, 封闭系统总是熵增. 但是如果我们把人和自然界放在一起, 发现总是生物通过食物吸收负熵, 排除废物使自然界的熵增, 而不是环境中的熵减, 生物体迅速熵增导致其分崩离析(虽然这并不违反封闭系统总是熵增). 显然这里有一个复杂系统通过能量流动吸取负熵甚至进一步提高复杂性. 并不是所有的复杂系统都能够自发的熵减.那么, 什么样复杂系统才能自发的熵减呢? 更多可以参见我以前的博文: 谈谈生物物理（2）--- 生命违反热力学定律吗？ http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=22041 对于这个问题, Kauffman 提出了热力学第四定律: 只有复杂系统处在绝对有序和混乱之间的临界状态(at the edge of chaos), 才有能够自发的熵减的可能. 当然, 对于这个回答目前还有很多争议. 这是他在去年的应用数学家年会(SIAM 2008)的讲座: 如果你还不了解Kauffman, 你可以从这了解: http://en.wikipedia.org/wiki/Stuart_Kauffman; 个人分类: 生物物理-biophysics|6605 次阅读|2 个评论

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