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1、贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 1 -第二章第二章 贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应苏联科学家贝鲁索夫通过控制柠檬酸、硫酸和溴酸钾的输入和生成物的输出，发现溶液开始在无色和淡黄色两种状态之间有规律的变来变去。六十年代，莫斯科大学的扎孛廷斯基对贝鲁索夫的配方作了一些修改，使颜色更加鲜明由蓝变红。他二人的自组织化学反应被称为贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应。现今数学家、物理学家、生物学家仍继续在探索贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应中的奥妙，但是还没有经济学家对此反应产生巨大的兴趣，并发表相应的学说。在此文章发表以后经济学家也会关注这一反应，并以此为模型对经济学进行研究。因为贝鲁索夫
2、-扎孛廷斯基反应可以使无机世界和有机世界的组织之间建立的一定联系，并把生命世界耗散结构中的复杂变化抽象与简化，从而可以利用简单的无机化学实验来研究复杂的生命学问题。把复杂问题简单化，并带到实验室进行相关联变化的本质研究。如化学时钟里形成的螺旋波与心脏病发作时的波动、旋涡星系、飓风等等之间有颇多相似之处。温弗利曾经说：“虽然贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应谈不上具有一个可以变异，可以演化的遗传系统，但它有不少特点。这就是使我们对生物体系感到兴趣的特点：诸如化学的新陈代谢（有机酸氧化为二氧化碳） ，自我组织的结构，有节奏的活动，在某些极限以内的动态稳定，在这些极限以外的不可逆的解体，一个自然的寿命等等。
3、”化学时钟的研究可以说的确把无机化学发展到生命科学领域。自组织的无机系统涉及众多的简单化学品种与简单明确地反应结果，而有机体的反应变化可能性更倾向于复杂的方向。生命体的化学过程既复杂，又带有细致的调节；每个有机生命体的化学反应是非常特殊，又是以高效率进行。普里高津和司坦厄斯评论道：“这很难是偶然的。这里我们遇到的是区别物理和生物学的一个基本性质。生物学系统是“具有过去”的时间概念。它们的组成分子是某种演化的结果；这些分子好像是被选来参与自我催化机制，从而产生具体的自组织方式。 ”但是要说这是具有目的的化学，生命的奇迹，就言过其实了。其实生命本来是简单而普遍的现象，就像禅宗形容的那样：“生命的每
4、一秒是可贵而又平淡无奇的。 ” 。下面我简单的谈谈生命这一个命题。自然界熵的无所不在这是物贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 2 -质世界存在的基础条件之一。由于熵在自发增大，所有体系都在耗散，耗散体系也都是动态的。观察贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应基于不可逆的数学性质，应用到时间矢量的单一方向性的时候，我发现了生命产生的理由。首先重新审视一下热力学第一与第二定律。热力学第一定律：一个孤立的耗散体系，其每一时刻降低其熵值的能量，永远小于其连续过程中输入的能量。热力学第二定律：在孤立耗散体系中，熵永不减少，而且随时间的增加，熵会自发性的增加。我找到了一个孤立的耗散体系熵值自发增加与输入能
5、量减少的体系熵值的震荡条件。那么可以轻易地发现在时间世界里，一个体系的熵值可以通过定期的输入能量而使本体系熵值呈现周期波动。这样就有了生命出现的灵魂。这种在时间周期内熵值呈现周期变化耗散体系就是生命。也就是说生命的基础是热力学第一定律与热力学第二定律，在地球上博弈产生的。对于生命产生用简单的模型就可以一目了然。我们可以想象：在一盆足够大并富含多种元素的水中，在时间相对无限的基础上，不断对其进行定期加热与冷却，使水体温度在一定范围内变化，同时伴随偶然现象例如雷电等化学反应中，产生的复杂化学物质。当这个物质能自己吸收能量而是其自身熵值呈现周期性变化的时候，这个物质就是生命了。这个场景就是远古的地球
6、了。而不断进行加热的主体正是我们面对的太阳。那么我们可以以此想象其他星系中生命是如何诞生的。同时这种生命的化合物质也不局限于地球的基本生命化合物质了。贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 3 -探讨完生命的产生之后，下文就如何使用贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应就经济学在人类社会中的运用进行分析。我们在研究贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应的时候，化学学家、生物学家着重研究得是温度与液体分子的变化，还有化学时钟震荡反应。但是在研究类似贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应引入经济学的时候，必须要综合考虑所有反应的因素与相关变量，即把这一化学过程中得每个环节与使用工具都视为研究对象。把化学反应中的每一个工具，化学加
7、热体系都归结为贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应中不可缺少的一部分进行研究。这时，我们就会发现贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应中，不同机构代表着人类社会相应的状态。以下就是对贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应的相应说明：对于容器的加热体系，就是对于人类的财富社会一个转化环节，输入能量代表着人类体系中的财富值，温度代表技术（也是财富）水平，那么烧杯这一系列的容器或者工具，将代表着国家、政府、以及地域。那么法律和税收等，在这一反应中将类似于化学物中的化学性质，这时我们就可以用此模型来解释人类社会中的进化及种种现象。图 2-1贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 4 -贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应过程如上图 2-1 所
8、示。下图 2-2 为在温度 70 度时，液体吸收能量同时释放能量达到自然平衡的状态，液体表现出大螺旋的稳定状态。这时此耗散结构固定输入能量和散出能量动态平衡，耗散机构的熵值相对稳定，液体的螺旋结构稳定。这个稳定的结构在经济热力学中可以看作财富相对低层次的社会结构，表象如下图 2-2：图 2-2而图 2-3 是对容器中液体加热，液体温度从 70 度转入 80 度时，其原有耗散机构不能有效的耗散出所摄取的能量，这样会使原有耗散机构崩溃而产生新的耗散机构，中间过程为自发无序状态。这个阶段从经济热力学的角度可以看作：由于社会向前发展与财富不断积累，导致新旧耗散结构更迭期间产生的无序状态。图 2-3图
9、2-4 为在温度 80 度过一段时间后，耗散结构达到一个新的自然平衡的状态，所产生的新平衡状态液体表现出小螺旋的稳定状态。这时新耗散结构固定输入能量和散出能量动态平衡，耗散机构为温度 80 度的时候新熵值不变，液体的螺旋结构稳定。而新的耗散层次是其个体耗散能量的水平与吸收能量的水平都有提高。此为简单的实验室数值变化。贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 5 -这时 80 度稳定的结构在经济热力学中可以看作财富相对高层次的社会结构，表象如下图 2-4：图 2-4作为人类一个经济体，其经济结构的变化与贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应中结构变化大体一致，只是结构更复杂。由于人类活动有流动性的特点
10、，即早期人类的种群活动是不断扩大其种群活动的范围，这样的个体类型及在固定容器中的液体活动相类似，都是固定区域相同形式输入与输出能量的变化。人类社会意识熵值的高低与社会代谢能源的多少和有效利用能源的多少有关，与任何社会制度都没有关系。人类社会转化能量与代谢能量之间平衡决定社会如何制定基本制度。代谢能源的目的是保持社会耗散机构相对平衡的体系在一定温度范畴之内。我们提到以上贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应其摄氏 70 度稳定状态与摄氏 80 度稳定状态是其机构输入能源与消耗能源平衡所达到的物理现象。这一全过程的中间过程地无序状态是因为那一时段对吸收热量的代谢不稳定，温度这一范围内存在的也是不断变化的，而当代
11、谢能量达到平衡的时候，温度与输入输出的能量都会在很小的固定区间内变化。由于人类个体的活动范围不可确定，加之群体内的意识熵值的多维化，使得人类活动的表象具有液体的物理与化学表象。群体的稳定运动状态致使经济形式呈现相对稳定的平衡状态。人类社会耗散结构有不稳定的时候，也有相对稳定时候，特别是在相对固定的区域大陆活动的时候，人类社会耗散结构就会出现两种状态交替的周期性表现。最明显的实际例子是中国为代表大陆文明的改朝现象。但现今社会这种化学时钟震荡表现在人类社会耗散结构中就是人们普遍说的经济危机了。贝鲁索夫贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应扎孛廷斯基反应- 6 -人类经济社会一段时间的无序性其很大原因在于，当一定
12、的社会财富（人类社会的可控能）在旧有耗散形式中代谢的不畅时，导致对新有耗散形式的需求。而近代中我们常提到的经济危机更是符合经济发展中的无序表象，即人类活动对于能量的摄取和储备与一段时间的能量消耗不相平衡，而导致旧的耗散体系崩溃，而新的耗散体系随时间发展相应建立起来。此种情况常常在经济危机中出现，例如：无故宰杀牛羊、倾倒牛奶等现象都是此种形式的表现。此地补充一句，耗散结构可以在宏观经济研究中形容为社会、国家，也可以在微观经济研究中形容为小地区、个体、企业。经济形式的变迁和人民生活水平的变化，不一定随时间发展都会向人类社会进步发展。人类经济社会一段时间的无序性其另一种状态是摄取财富（自然界的可控能）不足的时候也会发生相应的无序状态。如果后退其原因有多种，例如：大灾、外民族侵略，还有就是社会认识的偏差，即意识熵值的混乱，如前苏联的“肃反” 。那么这一过程可以参照贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应中从温度80 度到 70 度时候的反应过程。下文我们还要引用贝鲁索夫-扎孛廷斯基反应的现象分析人类耗散结构中的多种现象。
