細菌精確定量的檢驗樣品科學實驗圖像顯微鏡
現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，但畢竟現在已經出現了大量生命。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，你會發現生物體至少也要服從一些與無生命的物體相同的
物理規律，包括與熱相關的規律。例如，我們可以測量一只老鼠發出的熱
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，當我們環顧四周，
似乎很明顯，生命正在持續無中生有地(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
罐子會自發地轉變為底上出現一洼水而只剩少量蒸汽的狀態。經過這個轉
化后，罐子的內部比以前更加有組織：大多數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。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
向周圍環境放熱，所以它不是孤立系統。整個大系統中的一個于歪統能自
發增加其有序性，這并不荒謬。
