2.由热力学第二定律谈起

（1）基本内容：在热力学中，熵是系统的热力学重要参数之一，它代表了系统中不可利用的能量，常被用来衡量系统产生自发过程的能力。举例来说，一个系统的熵，是构成这个系统的大量分子在自发过程中消耗的能量，系统中分子平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动均贡献了熵，这些熵不能被系统所利用，只会让系统趋向于越来越无序。需要注意的是，熵是一个宏观量，谈论个别微观粒子的熵是没有意义的，熵是所有微观粒子集体表现出来的宏观性质，反映事物发展的趋势。熵增加，系统的总能量不变，因此其中可用部分减少，因而系统状态越来越混乱，最后造成整个系统崩溃。孤立系统的熵不会减少，只会越来越多，这一现象被称为熵增。科学家博兹（Bortz）和罗斯（Roth）分别在1986年和1993年提出熵增的概念，他们指出，熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程，这也是热力学第二定律（the second law of thermodynamics）的表现之一。

（2）熵增理论与医学：早在1944年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）在其著作《WHAT IS LIFE》［2］中就指出了熵增过程也必然体现在生命体系之中。从热力学的观点来看，生命体系的进化就是一个抵抗熵增的过程，为了更好地从自然界获取能量，生物体自发地通过自身系统结构的改变来消耗能量，以便在熵增的过程中更好地存活下去。人体是一个巨大的化学反应库，人体的新陈代谢过程建立在生物化学反应的基础上，生命的进程伴随着不断的熵增，生命的意义就在于具有抵抗熵增的能力。在人体的生命化学活动中，自发和非自发过程同时存在，相互依存，因为熵增的必然性，生命体不断地由有序走向无序，最终不可逆地走向疾病、衰老和死亡；可以把死亡看作人体熵增最大、机体系统最无序的状态。而疾病与衰老也是机体在较大程度上的无序，治疗和健康管理与摄入食物、氧气、水一样，可减缓机体达到最大熵增的状态。

熵的物理意义是描述体系混乱程度，可以用S来表示。从热力学统计物理学的角度来看，熵的大小与体系的微观状态Ω有关，即S=klnΩ，其中k为玻尔兹曼常量，体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率。在统计学中，熵衡量系统的无序性，代表了系统在给定的宏观状态（如温度、压强、体积、浓度等）下，处于不同微观状态的可能性，或者说构成该宏观系统的微观方式的数量。举一个例子来说，已知在两个箱子里有两只猫，这个是系统的宏观状态，微观状态则是猫在不同箱子间的分布（如两只猫全部在第一个箱子，或者两个箱子里各有一只猫等）。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态，人体就是这样一个系统。我们知道每个人的器官、系统大概保持一定的形态、位置和功能，但这些器官、系统在体内不同时间运行的微观状态（免疫、内分泌、细胞电生理、不同体液微成分、微环境、代谢状态等）较难精确描述，这就是同样的疾病在不同个体身上会有症状差别和结局差别的重要原因。而对只有几个、几十个或几百个分子的体系，熵的意义就不是很大。从中医的阴阳角度来看，人体阴阳的平衡状态与熵增密切相关，阴阳平衡则熵增相对小，阴阳失衡则熵增大，阴阳离决正是熵增最大的状态，导致生命消逝。每一个细胞的阴阳平衡最后共同构成了脏器、经络、机体的阴阳平衡，这正是人体的阴阳既可以无限再分，又可以以一个整体的阴阳状态呈现的基础。