新陈代谢是系统的根本特征,同时,系统也处于不断的新陈代谢中,新的系统不断产生,老的系统不断消亡。也就是说,所有的系统都有一个产生、发展、繁盛、衰老和死亡的过程。
宇宙中,没有永恒不变的物质,也没有永恒不变的系统。我们可以把系统的发育分为五个时期:诞生期、发展期、繁盛期、衰老期和衰亡期。
在诞生期,系统没有结构和功能的分化,混乱度最高,组织性最小,熵值最大。
在发展期,系统开始利用环境的物质和能量逐渐获得组织性,系统出现了结构和功能的分化,功能逐渐增强,从混乱变为有序,熵值减小。
到了繁盛期,系统的结构分化完成,功能达到最强,组织性最强,最为有序,熵最小。
到了衰老期,系统的结构开始损坏,功能逐渐减弱,有序逐渐转为无序,逐渐失去组织性,熵开始增加。
到了衰亡期,系统的结构破坏,功能降低,甚至丧失,系统的混乱度最大,失去组织性,熵增到最大值,直到系统解体。
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系统发育图
系统发育表
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系统 |
生成期 |
发展期 |
繁盛期 |
衰老期 |
衰亡期 |
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人体 |
胎儿期 |
幼儿期、 青春期 |
壮年期 |
中年期 |
老年期 |
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细胞 |
分裂末期 |
G1期 |
S期 |
G2期 分裂前中期 |
分裂后期 |
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社会 |
原始社会 |
奴隶社会 |
封建社会 |
资本主义 社会 |
社会主义和 共产主义 |
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太阳系 |
原始星云 |
引力收缩阶段 |
主序星阶段 |
红巨星阶段 |
白矮星、黑洞 |
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一年生 草本植物 |
种子萌发期 |
生长期 |
开花期 |
结实期 |
枯萎期 |
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封建朝代 |
统一天下 平定叛乱 |
休养生息 发展生产 |
强盛时期 |
土地兼并 官僚专权 |
农民起义 军阀混战 |
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生物种系 |
数量对策期 |
辐射适应期 |
繁盛期 |
质量对策期 |
灭绝期 |
下面以人体系统为例,说明一下系统的发育过程。
胚胎是人体的诞生期。人在胚胎时期许多器官没有形成,各系统发育刚刚开始,因此混乱度最高,组织性最小,熵最大。
幼儿期和青少年期是人体的发展期。这一时期,人体器官逐渐形成,功能逐渐增强。以神经系统为例,初生儿脑重约380克,出生后一年脑重720克,第二年可达成人脑重的70%,6岁时,脑的发育已达成人的90%。整个青春期,虽然大脑的重量增加有限,但结构和功能发生重要变化,如沟回增多加深,神经的联络纤维在数量上大大增加,兴奋的传递能力提高。这个时期,人体的体重和身高都迅速增长,免疫机能逐渐完善。进入青春期,人体的生殖系统迅速发育,性激素分泌增多,开始出现第二性特征。女性出现月经,逐渐具有生殖功能;男性的生殖功能也不断完善。整个发展期,人体逐渐从无序变为有序,获得组织性,熵逐渐减小。
壮年期是人体的繁盛期。这个时期,人体的各个器官都已发育完成,身高达到最高。各系统的结构和功能都已完善。智力和体力都达到人生的最高蜂,人体系统最为有序,组织性最强,熵最小。
中年是人体的衰老期。表现为性腺、脾、肾等器官重量下降,脂肪增多,胸腺组织被脂肪组织取代,免疫能力下降。更年期以后,女性排卵功能消失,失去生殖能力,神经传导速度变慢,智力和体力都逐渐下降。人体开始从有序转变为无序,组织性减小,熵增加。
老年期是人体的衰亡期。器官的功能和结构下降到最低水平。眼睛变花,视力下降;耳朵听力下降,牙齿开始脱落。由于细胞内酪氨酸酶活性降低,头发变白;细胞内色素积累,出现老年斑。肿瘤的发病率增加,适应能力降低,抵抗力减退。癌细胞分裂可以看做是组织高度混乱和丧失组织性的表现。人最终因各种疾病而死亡。这一时期,人体的混乱度达到最高,组织性逐渐破坏,熵最大。
至此,人体系统的全部发育过程结束。
表面上看,细胞处于不断的分裂过程,无生无死,而实质上,细胞分裂的过程就是老细胞的死亡和新细胞的诞生。这就好比是说,我们不能把我们的子孙将继续生存,说成我们将长生不老一样。
科学为了研究的方便,把细胞的分裂周期,分为细胞分裂间期和细胞分裂期。细胞分裂期又可分前期、中期、后期和末期。
在细胞分裂间期,存在着细胞核膜和核仁,DNA复制和蛋白质合成十分活跃,染色体呈细长丝状的染色质。
在细胞分裂的前期,染色质高度螺旋形成染色体,染色体由两条姐妹染色体组成,共用一个着丝点。同时,核仁解体,核膜逐渐消失,细胞从两极发出许多纺缍丝形成梭形的纺缍体。
中期,每条染色体的着丝点两侧,都有纺缍丝附着在上面。纺缍丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。
到了后期,每个着丝点分裂成两个,原来连接在同一个着丝点的两条姐妹染色单体随着纺缍丝的牵引逐渐分离。形成两条子染色体,向细胞两极运动。
末期,两套染色体分别到达细胞两极。染色体逐渐变成细长而盘曲的丝状染色质。同时纺缍丝消失,出现新的核膜和核仁。核膜把染色质包围起来,形成新的细胞核。植物细胞通过从中央形成细胞板的方式形成两个子细胞,而动物细胞多中间缢裂成两个子细胞。
在细胞周期中,我们把分裂期的后期看作是细胞的诞生期,姐妹染色单体的分离可以看作是老细胞的死亡,也可以看作是新细胞的诞生。
分裂期的末期我们可以看作是细胞的发展期,核仁、核膜的出现,染色体变成丝状的染色质,开始转录RNA,都是细胞从无序到有序的过程,也是细胞组织性增强,熵减小的表现。
我们把整个间期,看作细胞的繁盛期。这主要是因为,这个时期RNA的转录活跃,蛋白质合成活跃,细胞器的数量增加,功能旺盛。也就是说这个时期,细胞的最为有序,组织性最强,熵最小。
分裂的前期,中期是细胞的衰老期。这一时期核仁、核膜消失,染色质高度螺旋化形成染色体。细胞从有序变为无序,组织性丧失,熵增加。分裂的后期,随着姐妹染色单体的分离,象征着老细胞的灭亡,细胞的混乱度达到最大,熵最大。至此,细胞的发育过程结束。
恒星是宇宙的基本单位,也是基本的天体系统,它的演化过程也遵循了系统发育的一般规律。
恒星最初是极稀薄的星云。这就是恒星演化的第一个阶段:原始星云阶段(诞生期)。原始星云主要由氢元素组成。这一时期的恒星密度小,温度低,还不能发光发热。因此混乱度最高,熵最大。
恒星的发展期是引力收缩阶段。由于万有引力的作用,星云的体积开始缩小,密度增大。由于引力收缩使引力势能转化为热能,所以恒星的温度将随之升高。当温度达到80万度的时候,氢原子便发生热核反应。核能的释放又进一步使恒星的温度升高,当达到700万度时,恒星便结束了引力收缩,热辐射所造成的向外的压力与万有引力处于平衡状态。这一个阶段,恒星空间的物质分布比星云更为不均匀,分化出恒星和星际空间,恒星开始热核反应发光发热。所以说,引力收缩阶段恒星逐渐从无序变为有序,恒星系统的熵不断减小。
主序星阶段是恒星的繁盛期。在这一阶段,由于热辐射造成的向外的压力与万有引力处于平衡状态,所以恒星的体积相对稳定。在主序星阶段,恒星内部的氢在不断地发生着聚变反应并向外辐射可见光,因此看上去是一个光芒四射的球体。在恒星内部,氢元素十分丰富,氢核聚变反应可以在很长时间内提供能量,保持恒星的强烈的辐射,因此恒星在这一阶段停留的时间最长。象太阳这样的恒星,在主序星阶段要停留大约100亿年的时间。正因为恒星在主序星阶段停留时间比较长,所以我们看到的大多数恒星是主序星。主序星是恒星的“壮年期”。太阳是一颗主序星,它几十亿年稳定地发光发热,是地球上生命孕育、进化和存在的基础。主序性是恒星功能最旺盛的时期,也是最为有序的时期,熵也最小。
红巨星阶段是恒星的衰老期。处于主序星阶段的恒星,随着热核反应的进行,能量的释放日益减少,当辐射压力抵挡不住引力时,恒星又重新开始收缩。收缩使温度进一步升高,当它的中心温度达到1亿度以上时,恒星内部的氦开始发生核反应,三个氦原子核转化为一个碳原子核,核反应产生的能量使恒星内部的压力增高,从而达到压力与引力之间的相对平衡。这个时期整个恒星变得体积很大,密度很小的红巨星。比太阳质量的0。5倍还小的恒星由于质量小,中心温度和密度都不能达到氦聚变所需温度,因此不经过红巨星期。无论经不经过红巨星期,主序星以后,恒星的混乱度开始增大,熵也开始增加。
恒星最后的命运有三种结果:小于太阳质量1。3倍的将变成白矮星;大于1。3倍太阳质量小于3倍质量的将变成中子星;大于太阳质量的3倍就演变成黑洞。白矮星、中子星和黑洞都是恒星的衰亡期,恒星经过一百多亿年发光发热辉煌历史,便“寿终正寝”了。白矮星、中子星和黑洞的熵最大。
至此,恒星完成了它的全部演化过程。
我国有两千多年的封建社会,经历朝代有二、三十个之多,而大多数的朝代都重复了,产生、发展、繁盛、衰老、衰亡的历史。许多封建王朝的开国之君,多是能征善战,礼贤下士,爱民如子的明君。他们南征北战,统一四方,建立新王朝。新生的政权不稳定,有时还需平定叛乱,稳固政权,这是朝代的诞生期。这一时期多在战乱中渡过,社会混乱度最高,熵值也最大。
而随后的几代君王,也多能秉呈父业,轻赋税,发展生产。这一时期,算是朝代的发展期,社会逐渐趋于稳定,从无序变为有序,熵逐渐减小。
经过几代帝王的努力治理,国家开始昌盛,常常出现民富国强的太平盛世。这一时期算是朝代的繁盛期,这一时期,社会稳定,经济、文化井然有条,社会最为有序,熵最小。
在繁荣的封建王朝的背后,同时也隐藏着重重危机:土地兼并日益严重,封建官僚日趋腐败,人民生活水平逐渐下降。封建王朝经历繁荣以后,也滋长了以皇帝为首的统治阶级奢侈、穷兵黩武等不良风气。随后的几代帝王,政绩日趋下降,外戚、宦官、权臣羽翼丰满,开始有了篡位野心。农民生活日益困窘,常被迫举行起义。这就是一个朝代的衰老期。这个时候,社会由安定开始混乱,从有序转变为无序,熵开始增加。
封建王朝到最后,常形成军阀混战,国家四分五裂的局面。或为外戚、宦官、权臣专权,或为地方势力攻陷,或为农民起义推翻。这一时期算是朝代的衰亡期,社会混乱,熵最大。直至建立新的统一的封建王朝为至。
以西汉为例,高祖刘邦打败项羽,建立汉朝,又多次平定叛乱,稳定了汉朝的统治,是汉朝的诞生期。
经“文景之治”后,生产稳步发展,人口增加,粮食丰裕,是汉朝的发展期。
到了汉武帝,汉朝的国力达到顶盛时期,北征匈奴、扫除了北方的威胁,是汉朝的繁盛期。
经昭帝、宣帝等几位皇帝国力开始衰退是汉朝的衰老期。
到王莽改制,建立新朝,绿林、赤眉起义,社会极度混乱是汉朝的衰亡期。
再以唐朝为例,唐高祖李渊、唐太宗李世民出兵太原,平定四方的武装力量,建立唐朝,后又平定叛乱和外族的侵略是唐朝的诞生期。
唐太宗在位期间,起用人才、善纳谏,形成了“贞观之治”的局面,经高宗、中宗,社会继续发展,国力逐渐强大,是唐朝的发展期。
“开元盛世”是唐朝的繁盛期,这一时期唐朝的国力达到空前繁荣,经济、文化都达到顶盛时期。
经“安史之乱”以后,唐朝国力开始衰退,是唐朝的衰老期。
在以后的几位皇帝,中央集权逐渐破坏,人民生活困难,出现了黄巢起义,唐朝最终灭亡是唐朝的衰亡期。
人类社会发展也经历了一个发生、发展、繁盛、衰老到衰亡的过程。原始社会是人类社会的诞生期,它还缺乏组织性,熵最大。主要表现在只有简单的自然分工,没脑力劳动和体力劳动的分工,没有国家这样组织形式,没有阶级的分化和贫富分化。
奴隶社会是人类社会的发展期,社会开始获得组织性,熵开始减小。主要表现在:出现了体力劳动和脑力劳动的分工。开始出现专门统治和管理社会的机构——国家,出现了阶级分化和贫富分化。
封建社会是人类社会的繁盛期,社会的组织性最强,熵最小。主要表现在:以封建等级制度为代表的社会阶级、阶层的分化。权力高度集中的封建专制统治。高度统一的封建社会思想,中国的封建思想以儒家为代表,西欧的封建思想以基督教为代表。
资本主义社会是人类社会的衰老期,社会逐渐变得混乱,熵增大。主要表现在:经济上为自由的商品经济,政治上三权分立的民主制度。思想上倡导平等、自由。
共产主义社会是人类社会的衰亡期。熵最大,组织开始丧失。主要表现在:阶级消亡,贫富不均现象消失,国家消亡。
现代科学研究表明,宇宙作为最大的系统也有产生、发展、繁盛、衰老和衰亡的过程。宇宙起源于一个温度很高、密度极大的“宇宙蛋”(诞生期),然后发生了一次巨大的爆炸(产生期),在这一次爆炸的后期产生了恒星,各种元素和生命(繁盛期),再过很长一段时间宇宙会停止膨胀,开始坍缩(衰老期),最后宇宙将变成一个黑洞(衰亡期)。
宇宙的演化告诉我们,任何系统都处在不停的运动的过程,并将或迟或早走向灭亡。在系统的发育过程中,有这么几点需要正确认识。
一、不能简单认为繁盛期就是好的,衰亡期就是不好的。比如说人体内细胞死亡,对细胞来讲可能不好,但对整个人体来讲某些细胞的死亡是非常必需的,红细胞的寿命只有120天,衰老的红细胞被白细胞吞噬掉,保证了血液的携氧能力。人人都希望自己长生不老,但如果真正人的寿命很长了,这个社会上都是老人,又由谁来工作呢?如果再不断生育后代,社会上的人口越来越多,又如何生活呢?一个封建王朝已经十分腐朽了,如果它不灭亡,对统治阶级固然是好事,但对广大劳动人民却是不幸,与其维持一个暴虐的王朝,不如推翻它建立一个新的社会。
封建社会是人类社会的繁盛时期,并不能说明它是人类的理想社会,只是说社会这种人类的组织形式,发展得最为有序,社会统治最严密。它对封建皇帝和统治阶级固然是一个好社会,对广大农民和农奴无疑是一个牢狱。
共产主义社会是人类社会的衰亡期,是说阶级统治在共产主义社会将消亡,社会这种阶级统治的组织形式将解体。共产主义社会代替资本主义社会对资产阶级是一种悲哀,但对广大劳动人民将是解放的日子。
另外,社会的消亡和人类的灭亡是两个概念。社会是人类的一种组织形式,而人类是自然的一个物种,社会的消亡是人类组织形式的转变而不是人类的灭亡。
共产主义社会代替资本主义社会不仅是社会发展的必然趋势,也是人类缓和不同国家和民族矛盾,避免战争危机;缓和人类同自然的矛盾,避灭环境危机的客观要求。相反,如果不改变资本主义制度,资本主义生产的恶性膨胀造成的环境危机,军备竞赛造成的战争危机,以及纵欲主义造成的艾滋病危机真正要把人类引向灭亡的边缘。有关这一点我们下篇将详细论述。
二、正确认识系统的一般性和特殊性。系统在发育过程中,从诞生期到繁盛期,逐渐变得有序,熵逐渐减小。从繁盛期到衰亡期,逐渐变得无序,熵逐渐增大。在这一点上各个系统是一致的。但系统小至细胞,大至宇宙,差异性很大,每个系统有每个系统发育的特点,如果非拿五个时期照搬,硬套就不合时宜了。我们把系统的发育为五个时期,是为了研究方便。系统的发育是宇宙时间上间断性和连续性统一的特征,并不一定都必须是五个时期。