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什么是生命？生命是如何誕生的？我們何以珍惜自己的生命？何謂養(yǎng)生？這些人類的終極思考，的確很難，難于上青天。我僅就自己多年的實踐和養(yǎng)生感悟給出自己的答案，算是拋磚引玉吧。 描述宇宙能量的物理定律一定能解釋生命存在的奧秘，因為生命的故事就是能量的故事。要想揭開故事的層層玄機并非易事，因為能量是隱形的，我們唯一能看到的就是能量的轉換過程中產(chǎn)生的種種作用。瀑布中包含了巨大的能量，高處的水流包含著巨大的重力勢能，即水流與地表之間因高度而產(chǎn)生的能量。但能量并不是憑空產(chǎn)生的，它源于太陽釋放的熱量，從而使水分蒸發(fā)，并將能量輸送到瀑布的頂端，然后以重力勢能的形式儲存在水中。隨著水流沖下懸崖，重力勢能會再次轉化為其他形式的能量。首先是動能，也就是因運動而產(chǎn)生的能量。當水落到地表，動能又轉化為聲波、熱量和水的波紋。我們甚至可以對這種動能加以利用，并轉化為另一種形式的能量，比如光能。如果你將動能、聲能、熱能和光能相加，其總值將等于水流沖下懸崖前所擁有的能量。因為無論能量轉化了多少次，它既不會憑空出現(xiàn)，也不會憑空消失，能量永遠是守恒的。這就是熱力學第一定律，是宇宙最基本的定律之一。它意味著能量是永恒的。 地球上的所有生命每時每刻都是由古老的能量推動的。蜻蜓翅膀的每一次振動都是由食物所轉化的化學能量驅動的。而那些能量曾經(jīng)是恒星的光亮，被植物的葉子吸收。 太陽內部的核聚變反應使其發(fā)出光亮，這些反應釋放出的能量，曾經(jīng)聚積在太陽系的塵埃云中。如今，宇宙中每一焦耳的能量都可以追溯至137億年前的宇宙大爆炸。因此，宇宙的歷史也就是能量在不同形式間轉化的過程。 熱力學第一定律一直在發(fā)揮作用，能量轉化同樣推動著生命的發(fā)展。那么，它是怎樣作用的？我們可以從能量將生命巖石的最初階段找到答案。 在著名的塔爾湖，我們將會了解到地球生命起源的環(huán)境是如何形成的。火山專家雷納托.索里杜姆博士一直在研究能量劇變是如何造就這處美景的。塔爾湖是由14萬年前至5500年前的火山大爆發(fā)形成的。當時有1500億立方米的噴發(fā)物從火山噴涌而出，這個湖泊是一系列火山爆發(fā)的遺留物。如今這里的火山仍然高度活躍，并充滿能量。 生命的能量可以追根溯源。130多億年來，一代又一代的恒星照亮著宇宙，它們散發(fā)出耀眼的光芒，并以壯烈的方式走向滅亡。當巨大的恒星走向生命盡頭之時，它們會發(fā)生劇烈爆炸，灰燼迅速噴射到太空中。在這一過程中，能量迫使物質組合在一起，形成具有勢能的放射性元素。我們的太陽系便在這些高能元素所形成的星際塵埃云中應運而生。這些元素融入了地球，并最終沉積在地核中。它們在地核中不斷衰變，釋放出自身所包含的能量，一顆垂死恒星的遠古能量。 我們回到塔爾湖。在塔爾火山的火山口湖，你可以清楚地看到源自地核的能量涌上湖面。地球的能量正在使湖水沸騰，并產(chǎn)生蒸汽。更重要的是，有一部分能量并沒有以熱量的形式揮發(fā)，而是以另一種形式留存于火山口湖中。當能量使湖底的巖石熔化時，釋放出二氧化硫等氣體，這些氣體溶解，改變了湖水的化學成分。用試紙?zhí)饺牒臉悠分?，發(fā)現(xiàn)試紙變成了橙色，說明酸堿度為3，說明湖水是弱堿性的。原來的湖水是由雨水而成，呈中性。巖漿改變了湖水的性質。在這個改變的過程中，火山的能量轉化為化學勢能。如果你將湖水樣本與酸性的溶液相連，就會形成電化學梯度，這種勢能將被釋放并發(fā)生轉化。我們可以通過簡單的實驗來說明這一點。一個電池代表地球的能量，電流流經(jīng)溶液使其發(fā)生分解，并使左邊的瓶子中溶液的酸度不斷升高，電池的能量被轉換成化學勢能，并存儲起來，就像火山一樣。當電池移開后，溶液中已經(jīng)累積的酸性分子會穿過隔膜進入右邊酸性較低的瓶子，酸性下降了一個梯度，使得兩個瓶子溶液的酸堿度達到平衡。就像瀑布傾瀉而下一樣，化學勢能被釋放并發(fā)成轉換，在這里轉化為電能。當你在這個回路中加裝一個小電機后，它便立即轉了起來。 塔爾火山蘊含的化學勢能向我們生動的展示了地球深處的能量是如何到達地表并發(fā)生轉化的。人們相信正是這種能量轉化孕育了地球歷史上意義非凡的事件。 最初，地球只是一個在宇宙中翻轉的貧瘠星球，弱酸性的海水里空無一物，荒涼的山峰是海面上僅有的陸地。當原始能量改變了地球表面后，海底的火山活動造就了海洋中的電化學梯度，這些梯度為一個重要事件的發(fā)生提供了能量來源，那就是生命的出現(xiàn)。數(shù)十年來，這種說法一直停留在理論階段，直到早期地球的一件特殊遺留物被偶然發(fā)現(xiàn)。這就是海底火山巖石。 電化學梯度為這些巖石注入了能量和原料，為生命的出現(xiàn)奠定了基礎。 人們認為，在最初的細胞中，電化學梯度不斷釋放著能量，為地球生物的變異和發(fā)展提供動力。 值得注意的是，它依舊是所有生物的生命火花。如今，我們可以在人體內的多數(shù)細胞中找到它們的身影，它就是線粒體。如同微型的化學電池一樣，每一顆線粒體都會利用我們攝取的食物，在自身的內膜兩側形成電化學梯度，隨著化學物質由梯度一側流向另一側，能量得到釋放并驅動每個細胞的活動。線粒體每天為我們提供大約100瓦的能量。所有生物都具有這樣的電化學梯度。因此，我們把它視為生命之光。 40億年來，這些電化學梯度一直在為生命的多樣性和復雜性提供動力。但是，僅憑能量并不能完全解釋何為生命。使生命變得與眾不同的是對于能量的利用方式。 位于菲律賓以東800公里的帕勞共和國，這里有一個水母湖。里面生活著黃金水母。它們在這個封閉的空間生活了數(shù)千年。這種水母與眾不同的是它們獲取能量的方式。它們每天清晨從湖的西邊升到湖面，迎著東方升起的太陽移動，當太陽落下，它們也在湖中漂了一圈，從新回到了湖底。它們借助寄生在體內的藻類來利用陽光，陽光就是它們的能量來源。而藻類則借助水母升到湖面捕獲陽光。它們是共生的關系。能量從太陽轉移到藻類，最后轉移到黃金水母的體內的過程，生動地揭示了能量可以維持復雜生物的生命。 要想知道能量如何維持生命，必須了解宇宙進化的過程中究竟發(fā)生了什么。這種神奇的動物，不僅是一個能量通道的完美體現(xiàn)，更是生動地向我們展現(xiàn)了生命是如何利用能量，創(chuàng)造出獨特而錯綜復雜的構造的，這是生命世界最為顯著的特征之一。因為當藻類從陽光中獲取能量后，會利用它與二氧化碳和水的化學作用產(chǎn)生葡萄糖。生物體內富含這種結構復雜的分子。水母會利用它們打造更為復雜的結構。隨著生命形式越來越復雜，這些結構也會變的越來越精致。而植物葉片中產(chǎn)生的葡萄糖也為植物體內細胞建立微觀結構提供了原材料。在生命體旺盛生長的過程中，細胞會有序的排列在一起，分化為不同組織。然后這些組織會組成身體內的各個精密儀器--器官。最后，這些器官被組裝在一起，共同運轉著地球上最高級的生物構造--人體。 生命是多樣而復雜的，但一切生命形式都是非凡地構造。這些奇妙生物的存在，向生命的科學定義提出了極大的挑戰(zhàn)。 盡管生命順從的遵循著能量守恒這一自然定律，但結構的復雜化似乎違反了另一個定律，那就是熱力學第二定律。它定義了能量在不同狀態(tài)下的變化。物理學教授布萊恩.考克斯將對此加以解釋。熱力學第二定律是物理學基本定律之一。它的內容是，在不受干擾的空間里，能量只會從較為規(guī)則、有用的形式轉變至較為雜亂、無用的形式。也就是說，事物會變得越來越無序。因此，根據(jù)這一定律，宇宙中的能量會隨著時間的推移而發(fā)生質的變化。 最初，宇宙的能量處于一種高度有序而有用的狀態(tài)，隨著時間的流逝，能量不斷發(fā)生變化并創(chuàng)造出銀河系、行星和恒星。但每發(fā)生一次轉換，能量就會比之前退化一些，進入一個較為雜亂無章的階段。這種退化在未來會持續(xù)發(fā)生，直到整個宇宙的能量變得毫無秩序且完全無用。萬物都在遵循這一定律，有序必然變?yōu)闊o序，所有事物終將退化并粉碎。而這正是悖論所在。當生命創(chuàng)造著秩序和結構的同時，宇宙的其他地方怎么會發(fā)生全然相反的事呢？在過去的數(shù)十年中，這個問題一直困擾著人們對于生命的科學理解。直到人們意識到，生命的秩序并非憑空出現(xiàn)，而是要付出極大的代價。生命散發(fā)熱量也是生命過程的基本組成部分。它們必須維持自己的有序構造，為了做到這一點，它們在廣袤的宇宙中吸取有序的能量，并將體內的無序能量以熱量的形式排出。這就是生命為保持有序而付出的代價。在生命為維持構造而進行的新陳代謝中，熱量會被釋放回宇宙，正是這種散熱狀態(tài)解決了之前存在的生命悖論。因此，生命并沒有也無法熱力學第二定律，因為生命是一個必須遵循定律的物理系統(tǒng)，只是它輸出的無序能量比吸收的多，進而增加了宇宙無序量的總量。因此。無論表面看起來如何，生命并沒有違反熱力學第二定律。生命用無序的能量換來了錯綜復雜的美麗。 熱力學第一定律支配著地球上的所有生物。因為能量從太陽轉移到植物和動物的過程中，總量是守恒的，它從未被消耗，僅僅是變化了形式。當它轉化為細胞深處的化學能時，便點燃了生命的火花。能量賦予我們活力，再以熱量的形式被釋放回宇宙之前，能量幫助我們建立了復雜的身體構造。沒有生物能夠無限的違反熱力學第二定律。最終，所有生物都將因為代價過高而走向死亡。但生命并未止步于此。盡管生命個體的火花會熄滅，但地球的生命之火仍將生生不息。這種延續(xù)了數(shù)千年的生機，源自生命發(fā)展的獨特過程--遺傳。 我將根據(jù)我的養(yǎng)生實踐和感悟，鏈接中國古老的生命觀和現(xiàn)代科技對生命的理解。陸續(xù)寫出自己的生命火花。 養(yǎng)心為中心，鍛煉是基礎，任何食療、藥膳不過是點綴而已，千萬不可本末倒置！ |
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