负熵是品种进化之源

热力物理学用熵来衡量系统的有序,一个系统的熵增加越多,系统越混乱。而负熵增加越多,系统越有序,负熵增加到一定程度,就远离了平衡态,进而有可能形成新的有序结构。这种进化观属于广义进化论,超越了达尔文进化论仅仅在生命系统的范畴。它不仅可以说明生命系统的演化规律,也可以说明非生命系统的演化规律。

系统负熵的增加需要不断与外界进行物质、能量和信息的交换。没有负熵,就没有了新陈代谢,人的生命就没了。品种改良(进化)也有赖于负熵,负熵的增加主要靠杂交来实现,如输入其他品种的遗传物质(也是信息)。当然,如果输入一个表现不好品种的遗传物质,不用说增加负熵了,很可能熵增了。如果两个杂交的亲本不能促使系统远离平衡态,负熵的增加可能只足以促使系统停留在近平衡态,而在近平衡态的系统是要回复到平衡态的,不能进入远平衡态的非线性区域,难以形成新的有序机构。这种情况的结果可能是我们也培育出了品种,但没有突破性。

品种负熵增加的另一种来源是栽培方式变革。如现代小麦种植方式与上世纪50年代有天壤之别了,化肥大量应用,“系统”能够获取的物质能量大增,产量自然提高了。从这个角度看,品种(系统)的进化是与环境分不开的,品种是环境的产物。随着环境的恶化,水源的枯竭,今后的品种越来越面临不断恶化的自然环境的挑战。今后,保护性耕作制度的推广可能为品种进化再次注入动力。

以上只能泛泛而谈,因为目前尚缺乏一门复杂系统育种学的学问。如果这么学问达到实用的程度,还需要跟小麦育种实践相结合。这不是我等小人物所能完成的任务,希望有个大师站出来,引领我们大步向前。

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