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作者:周林飞

出版社:上海交通大学出版社

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原创力之谜

原创力之谜试读:

卷前语

坊间所见创造学方面书刊,讲思维技巧的似较普遍。本书除主要介绍创新、创意和原创的核心技术,还介绍创新的普适机理、生物界如何搞创新应对生存危机,及人类历史上科学与艺术繁荣的标杆:古希腊和文艺复兴时期的佛罗伦萨以及近代西欧崛起的条件、创意人如何强化自身原创力的“硬件”与“软件”,等等。扩大视野,便于读者自行触类旁通,去揭示原创之谜。周林飞2015年12月第一章发展的可持续,在于拥有原创力和学习力一、旅人的质疑:创造金字塔的埃及人,为何不再有新贡献

摩尔根在其名著《古代社会》中指出:“人类能不能征服地球完全决定于他们生存技术之巧拙”。狮子、老虎等猛兽,先于人类出现在地球上,而人类诞生之时,没有现成的铁叉、猎枪,也没有内省经验。他们第一个“技术性”行动是拿起随便捡到的石块向袭来的猛兽砸去——最“拙”的办法。反正怎么都行,因为他们想要生存下去。经过100多万年在黑暗中摸索,和近代以来科学明灯的指引,生存技术越来越变“巧”了。一件件新颖、独特和有价值的东西被创造出来。所谓“有价值”,主要是指能满足人类需要。爱因斯坦说:“人类做和想的一切都与满足迫切的需要和减轻痛苦有关。”要是有一天某一处人类群体,没有了想象和渴望,他们思维和行动的创造力就枯竭,社会就会沉寂下去。如到尼罗河地区旅行的人,抬头望见五千年前建造的巍峨高大的神庙、金字塔无不骇然,赞叹其创造之伟力,但同时又生一疑问,那个伟大文明为什么后来悄无声息了?答案是:古埃及人重来世轻今生,他们耗尽资源之后,逐渐淡漠了前瞻想象力和创造性。创造力枯竭,发展也就不再持续。对此,英国历史学家汤因比指出:“埃及人热衷于追求死后的永垂不朽,这种追求甚至比追求在世之年任何可以得到的东西更为猛烈。他们尽情享用今生可以得到的物质。他们以永远享受这种愉快的生活为前提,设计了死后的永生,他们就把更多的财富和精力,用来修建陵墓,而不去造房屋,用来把尸体做成木乃伊,而不去装饰今人的躯体。”换句话说,埃及文明不再辉煌与他们民族的哲学和人生观有关。二、小农意识阻滞创新经济的发展

熊彼特的《经济发展理论》把社会经济活动区分为两种类型:“循环的经济”与“发展的经济”。前者实际上是一种简单再生产。例如,一种社会只是年复一年单纯循环操作,而没有创新增值,生产的东西正好在低水平上消费掉。那样,社会即使不增加人口,也只能维持加速度为零、即停滞状态下的历史延续。爱斯基摩人和小农社会,多少年里也没有大变化。而“发展的经济”是指“社会经济活动中,一切改变或代替惯常方式,打破原来平衡状态的内部改革”所支持的经济及其发展。这种创新经济的形象是啥样的呢?引用媒体对硅谷的描述可见其一斑:计划中的“微处理器2011”要解决许许多多的技术瓶颈问题:“如何把10亿个晶体管放进一个芯片中?如何能保持软件的兼容性?新的应用软件需要哪些新的功能?……”在手指甲大的一个芯片中,装上10亿个晶体管的创意,此类问题爱斯基摩人及小农的“循环经济”心态、素养,是无能为力的。马克思在《不列颠的统治》一文中说:长期小农经济社会“使人类头脑局限在极小的范围内,成为迷信的驯服工具,成为传统规则的奴隶,表现不出任何伟大的历史首创精神”。现代西方的创新经济,搞了二三百年,他们已经轻车熟路。我们从小农经济转型只有几十年。为了适应、驾驭创新经济,我们必须解决如英格尔斯所说的实现“人的现代化”。英氏在研究这个问题时,调查了世界上几百个地区的经济体,认为经济现代化必须与“人的现代化”相匹配:树立不怕挑战的应战心态和历史首创精神,提高法制和科学素养。

我们现在的假冒伪劣事件和有些公务人员的精神懈怠,正是转型期从业者和监管者现代化素养都不够到位的反映。我们怎样继续实现人的现代化呢?①“教育者先受教育”,对公务人员、教育工作者及媒体人员等加强“被现代化”的教育。②继承和发扬历代先贤创造中华民族优秀文化的首创精神,③在各类媒体、工厂、学校、现代农业和公共活动中有意识培育人们进取、效率、科学、创新、诚信等现代精神。在上海世博会超长时间、超大规模的公共活动中,组织者殚精竭虑地发挥首创精神、应战精神。“问题不过夜”,一件又一件事情快速解决。润物细无声,人们又在每天上百万人自觉排队过程中受到秩序与法制的教育熏陶,在参观各国场馆受到了“绿色”、“低碳”、“宜居”之类现代科学文化的洗礼等。小农时代的职业革命家,他们在哲学和人生观方面,首先完成了先进思想的武装,实现了革命化,因而头脑睿智,他们就能领导和推进当时的社会发展进程。现在新经济时代,职业政治家和实干家更须努力学习,提高在复杂的国际环境中建设社会主义的精神力量和战略素养,在全球化时代能担当起重任。在国际竞争中不断拿得出“撒手锏”而立于不败。

发展的经济倚重研发团队,循环经济则只有维持生产运转的部门,如人事科、总务科等。而创新经济“研发”两字特别响亮。如硅谷的英特尔,其“研发团队,分布在各个厂区攻关,设计工程人员同知名大学的研究室一起开发新的技术,有些小组致力于研究未来网络电脑所需的优异性能,要把软件和硬件的效率再提高数十倍,甚至数百倍。还有的小组深入探讨1/10微米以下的超微米工艺技术。英特尔研究室每年举办四到五次研讨会,吸收世界各地的科研翘楚共同合作。不论在技术还是管理层面,自由讨论和迎向挑战的风气蔓延在硅谷每一角落”。熊彼特指出:创新经济主要是“发展中的变革,不是蹈袭往常的循序渐进,而是独辟蹊径的冲击式跳跃。推动经济发展的唯一内部力量是创新”。现在我们可以看出,什么是创新经济最主要的特点了。那就是:一是要像硅谷人那样去解决接二连三、无穷尽出现的发展瓶颈问题。老瓶颈解决了,发展就上一新台阶。二是创新经济必然与“研发”紧密联系在一起。因为,如在石器时代,一把新发明的石刀,可以受用几万年,而无需担心出现竞争对手。现代技术则以“摩尔定律”的速度更新,所以人们在创新竞争方面必须分秒必争。这就有两种人生态度了,爱斯基摩人的循环经济是只求生存,而难求其发展。这是严酷环境的过度挑战,负熵供应不足所造成,搞发展就勉为其难了;或是小农心态:“头脑局限在极小的范围内”,“成为传统规则的奴隶,表现不出任何伟大的历史首创精神”。德国哲学家席勒指出:“人的发展可以分为三个不同的状态或阶段,不管是个人还是全人类,如果要实现自我实现的全部过程,都必须按照一定的程序经历三个阶段,人在他的物质(身体)状态里,只服从自然的力量;在他的审美状态里,他摆脱自然的力量;在他的道德状态(即理性状态)里,他控制着自然的力量。”所谓“审美状态”就是搞创新创造的状态。这就要有“应战”的拼命三郎精神,又要有诸如发明把十亿个晶体管装进一个小如指甲盖的芯片之类的科学精神和窍门。只求其存在的心态与循环经济相适应,而求发展的应战精神,则为发展的创新经济所期待。三、“致良知”——从动物习性孑遗的闭锁中解放出来

马克思说“人类源于动物界这一事实已决定人类不能完全摆脱兽性,所以永远只能在于摆脱得多些或少些,在于兽性或人性程度上的差异。”黑格尔也说:“人本是动物,但是纵然在他的动物性机能方面,人也不像动物那样停留在自然状态,而是意识到这些机能,学会认识它们——提升到自觉的科学。就是由于这个缘故,人才消除了他的直接的自然状态的局限。由于他自知是一个动物,他就不再是动物,而是可以自知的心灵了。”

人类创新的历史是人类意识,从动物性的闭锁中解放出来,以“致良知”并不断追求超越和卓越的奋斗史。

动物为什么不能进行发明电灯等创造性活动呢?因为它们的大脑活动被局限在自己的动物性里面,而人能“致良知”,即能自觉克服“理障欲蔽”的动物性孓遗,使之有明晰的推理和前瞻想象力。柏格森说:“动物只闭锁在种族习性中……在人类也只有在人类,意识才使自己获得了自由。生命的历史,是意识意欲提升物质的奋斗史,问题乃在于如何从必然性之物质,创造出自由的器具,如何制作出超越机械性的机构,如何利用自然的决定论,穿越自然决定论所布下的罗网。”(《创造进化论》)

这里有两个问题,一是怎样把动物性的人提升到自觉的人,二是如何把自觉性不高的“小人”提升为有创造性的“大人”。

自觉的人主要特点是能“明天人之分”,能把自己同自然区分开来。列宁指出:“在人的面前是自然之网。本能的人即野蛮人,没有把自己同自然区别开来。自觉的人则区别开来了。”(《哲学笔记》)荀子说:“明天人之分,则可为至人矣。”“至人”就是自觉的人。也是指思想道德方面有修养的人,即有理性的人。伊拉斯谟说,人之所以为人,就因为人有理性。从前的人生活在森林之中,他们的所作所为没有法律作指导。仅仅受其自然的需求和欲望的支配。其群体内部绝无秩序可言。因此,与其将他们看成人,不如把他们当作野兽。从本能的人到有理性自觉的人,在于学习致良知。

还有一个问题,是如何把自觉性不高的“小人”提升为“大人”。

有人问孟子:“钧是人也,或为大人,或为小人,何也?”孟子回答:“从其大体为大人,从其小体为小人。”

又说:“耳目之官不思而蔽于物,物交物,则引之而已矣。心之官则思,思则得之,不思则不得也,此天之所与我者。先立乎其大者,则其小者弗能夺也,此为大人而已矣!”大体、小体,赵岐注为“大体思礼仪,小体纵恣情欲”。徐复观说:“心在摆脱了生理欲望裹胁时,自然呈露出了‘四端’(仁义礼智)而显现明觉的活动。”

据《广州日报》2011年11月22日报道,中组部原部长张全景说:“基层干部有三成没读过毛泽东的相关文集。”“大体”没立好,往往易为“生理欲望裹胁”,而呈露为精神懈怠。古罗马的贺拉斯说:“希腊人一心一意追求城邦的荣耀,诗人才把天才和完美的表达能力,赐给他们。我们罗马人从小就长期学打算盘,学会称斤较两……既然这样利欲熏心,我们怎么能希望写出好诗歌,值得涂上松脂,放在柏木锦盒里珍藏起来呢?”希腊人有文化创造的辉煌,罗马人则不及,大体、小体?贺拉斯的隐喻十分清楚。

庄子指出,人一降生于世,便陷入各种各样“物”的奴役,终日奔波纷争,丧失了个体的独立自由。“人”一受其形,不亡以待尽。与物相仞相靡,其行尽如驰,而不能止,不亦悲乎”(《齐物论》)。从闭锁于利欲,“溺其私心于卑琐”的动物性孑遗和“小人”境界升华到“灵昭不昧”自由自觉的人,除了“立其大者”,王阳明认为人们为此还要解决好个人的励志修养问题。认为这功夫就是“致良知”。怎样致良知呢?一要“切实作戒慎恐惧省察克治之功夫”

,二要在“事上磨”。实际上,光有闭目内省不够,头脑要不断充电,向外开放。致知阅读与践履——在“事上磨”,双管齐下,内省与开放互济,从而从只求存在的动物性孑遗或“小人”境界升华到能驾驭巨大现代创新力的“大人”之性。

总的看来,推动社会发展的担当者,都要经过由“本能的人”到“自觉的人”,或从“小人”到“大人”;从“小农经济的人”到在旧时代“从事革命的职业革命家”;或从“小农经济”、城市平民到担当发展现代创新经济重任的人的转变。从我国历史来看,转变的过程是:学校教育师从受教(在那里“立乎其大”者,以“明天人之分”,以增理性),加个人修养(即“修行在自身”)。个人修养在古代有两种形式:一是孟子的“养浩然之气”,另一是王阳明的“致良知”,研读圣贤书,并忧勤惕厉,省察克治,在“事上磨”。这两种个人修养都是为了修成圣贤和能肩负社会使命的文人、士人。要成为推动现代创新经济发展的合格担当者,无疑须有若干年的受教育经历和精神思想训练,尤其要经过如历代俊秀那样的个人励志修养,明代伍冲虚说:“谓炼者,即古所谓:苦行其当行之时曰炼,熟行其当行之事曰炼,绝禁其不当之时亦曰炼,精进励志而求其必成亦曰炼,割绝贪爱而不留余爱亦曰炼,禁止旧习而全不染习亦曰炼。”从而具备对巨大挑战的应战精神和气质。古人说:“欲明明德于天下者,先治其国;欲治其国者,先齐其家;欲齐其家者,先修其身;欲修其身者,先正其心;欲正其心者,先诚其意;欲诚其意者,先致其知。”(《大学》)这正是为了正心诚意,以适应治理天下国家、企业、学校,创新发展宏大事业的需要。个人励志和精神修养是极重要的。有些肩负重任的高学历者,如未经精神升华,气候一到终会露出马克思所说的“小农”尾巴。四、不能仿效《法门寺》的贾桂,发展的根本问题在释放人之性

摩尔根《古代社会》还把人类社会史划分为从低级到高级三个时代:蒙昧、野蛮和文明时代。也有学者划分为旧石器、新石器时代,等等。未来学家托夫勒则提出人类发展一波又一波推进的“浪潮”概念。认为1万年前,农业发明掀起了第一次浪潮,历时有几千年。250年前,工业革命带来了惊天动地的第二次浪潮,20世纪四五十年代开始的科技革命延续至今。而近几十年“地球村”进入新的太空时代、互联网时代。总之,滚滚时代浪潮展示了人类创造潜力之无穷尽。问题是如何把人的潜力解放出来,这是人类文明增长的第一要义。

毫无疑问,推动社会发展浪潮首先与当时的时势及生产条件有关,又要有与之相匹配的精神支持与鼓舞。日本学者池田大作说:“生产力的剩余和社会组织、人的愿望都是建设文明的素材,但它还不是建设文明应具备的灵魂。也就是说,即使文明的素材已经齐备,这还不够,还要有更明确的目标,即为什么建设,这一思想意识。人力资源的动员和设计者的意图都要从这个问题出发,而看准这一方向,掌握这一方向的智慧来自宗教,来自哲学。埃及金字塔之所以建成,不仅有赖于人的剩余精力、社会、经济、组织和土木建筑技术,还要有产生需要,有建如此巨大坟墓的精神源泉。这就是人们的生死观。民众劳动的积极性受到这种宗教思想的支持,才能建成金字塔。历史上的其他建筑物也一样。玛雅人、阿兹台克人、印加人的神殿和祭坛,可以说都是他们固有的宗教观和宗教热情的结晶。”汤因比说尼罗河流域与两河流域,使肥沃的土地变成可耕地,需要大规模的排水灌溉设施,人类把难以支配的自然环境改造成易于生活的人工环境,一定要有为实现这一宏伟目标而劳动的民众力量。社会的生机和协调性是从宗教信仰中产生出来的。总之,正是这种信仰或精神上的推动,才使为经济打基础的公共事业得以进行,并使经济创造剩余,这是毫无疑义的。我在这里所说的宗教,指的是对人生的态度,在这种意义上,鼓舞人们战胜人生中各种艰难的信念,也就是宗教对于有关宇宙的神秘性和人在中间发挥作用的重要性这一根本问题上,给我们所提供的精神上的满意答案,并在人类生存中给予实际的教训规诫,由此鼓舞人们去战胜人生征途上的困难。

由此我们今天的“人力资源的动员和设计者”要仰观俯察一个民族自身和环境的形势,体悟全民族生存和发展的需要及可能之所在,然后提出引领民众万众一心的奋斗目标。这里就有哲学和人生观问题。有的民族擅长用自觉的哲学结合其总体目标,而能高瞻远瞩和有较快的发展效率。有的如古埃及人和后来从北欧出发的“五月花”的人们,凭宗教人生观的热情做事,在人类历史上也有骄人的业绩。当下有些西方精英,也把他们的意识形态当作宗教来崇拜。与“五月花”的时代相比其实是此一时彼一时了。

总的来说,调动“人之性”的潜在力量,首先要提得出生存、发展的目标,旗帜高扬,否则随波逐流,情何以堪。其次要鼓不甘落后的志气。人猿分离,人要有赤手空拳从树上下地来打造人类社会的勇气和后来开发尼罗河、“两河”与黄河流域经济,发展先秦、雅典和古印度文化,要有文艺复兴的人类自我更新精神,闯荡大洋大海的冒险精神,前仆后继不懈探索的科学革命精神。以及“五月花”精神、俄国十月革命铁流精神、中国万里长征和新长征精神。第三要去除精神枷锁。保持创造的心灵自由。不能像京剧《法门寺》里的太监贾桂,请他坐下,他却说“站惯了,小人不敢”。第四要在意主动捕捉全球有关的新资讯,不断汲取负熵营养。第五因时致治,因地制宜,因材施教,辩证思维,开动思想机器,在治国,治政,治厂,治校,在科学技术,在政治经济文化艺术方面不断有独创的新东西迸发。五、表针乱拨?

普列汉诺夫在《个人在历史上的作用》中说:“俾斯麦尝说,吾人不能创造历史,而应该等待历史自行造成。”普氏指出:“生产力决定生产关系,没有一个伟大人物,能够强迫接受已经不适合这种生产力状况的关系,或是接受还不适应于这种状况的关系。在这个意义上说,他们确实不能创造历史。所以他在这种场合移动他的表针,当然是徒劳无益的。”普列汉诺夫说:“我如果知道,社会关系因社会经济在生产过程中,发生变化而朝着什么方向变更,我就会知道社会心理将朝什么方向变更,因此我就有可能影响这个心理了。影响社会心理,也就是影响社会历史事变。因此在相当意义上说,我毕竟能够造成历史,因此我也不必等候历史去自行造成。”“影响心理”就是要抓好民心所向的关节点,做好与全民族利益攸关的大事实事,并激励人心,从而影响历史进程。

要如普列汉诺夫所说“不乱拨表针”就须“知道”,即审度生产力、生产关系发展状况的时与势,根据审度估量,改革生产力与生产关系之间、生产力内部、生产关系内部的不平衡,即进行体制、技术和管理改革创新,同时做好“社会心理影响”即思想政治工作,鼓劲努力,坚定意志,顺着历史发展的必然方向前进。归根到底,历史的发展生产力是决定因素,科学技术是第一生产力,人的能动的创造性是推动发展的核心。改革开放创新和“人力资源的动员和设计者”的恰当协调和正确领导,是必要的条件。这就是《中庸》所说的“尽人之性,以尽物之性”。《费加罗报》如是说:一般认为工商业社会致富的办法是竞争,然而竞争致富的想法未必能实现。因为只讲竞争,却并不握有稳操胜券的绝招。《辞海》解释“绝招”是独特的、无人能及的本领、技艺和办法。陶朱公时代白圭经商致富的绝招是“人无我有,人弃我取”,微软公司的绝招是想象力创意。如果绝招丧失,日子就会不好过。2008年12月10日的《费加罗报》在题为《东西方经济竞争中,未来将是品牌战》的文章说:“目前,西方已输掉了储蓄战,输掉了工业和就业战……如果还存在着我们在其中享有极大竞争优势的领域,那无疑是品牌领域,我们拥有设计和发展品牌的艺术。在这一点上,世界其他国家很嫉妒我们……在我们最宝贵的资产中,堪称王冠珍品的东西,是西方跨国公司的国际知名品牌……在品牌和知识经济领域,竞争结果至少还不确定。”

现代企业制胜的绝招,也称核心竞争力,它难以仿制、收购,存在于无形资产之中,并具有稀缺性、不可替代性、难以模仿性、获利性、持久性和对顾客提供利益。如3M公司提供创新文化,沃尔玛公司对多业务店铺的独特经营方法;日本索尼公司提供的利益是好携带,核心竞争力是“迷你化”;飞利浦的利益是光学器材方面精确的数据储存和分析;本田提供的利益是摩托车生产积累的工程方面的能力;摩托罗拉则以无线通信的专长,提供顾客“无远不至”的通讯,等等。

想保持核心竞争力,要看你是不是进行了不断超越自身的努力。以电子行业为例,IBM公司“日渐式微”的一个重要原因,是在其做大做强整机业务的同时,没能对软件领域的发展和创新给予足够的重视。结果出现了微软公司。微软不仅开发了自己的视窗系统,同时不断开发基于自主系统的功能软件,一系列产品整合效应使微软的成功具有很强的不可复制性,从而使对手难以超越。然而就在微软站稳软件行业国际巨头位置时,一些公司已尝试在搜索引擎方面出奇制胜。继雅虎之后,出现了谷歌。然而在亢奋的竞争状态下,谷歌在搜索引擎领域的技术仍然有待完善。譬如其搜索所得无论在内容的精确度上,还是正确率上都还做得不够。评论家认为如果谷歌在未来几年内,无法解决上述问题,新公司可能随时会出现,并凭借突破性的核心技术跃升为互联网行业新的领袖。六、无敌国外患者国恒亡,孟子与硅谷人同调

在人类历史发展的长河中,人的创造,有时积极,有时不积极。例如,从人类诞生迄今,伴随人类走过了99.9%的历史时期的仅仅是手斧等几件极为简单的粗石工具。人们长期靠捕捉小动物和采集植物谋生。旧石器时代这么长,尤其是有关植物生长的知识,早在农业革命之前数千年就已为人类所知。那么,为什么要推迟如此之久才付诸实践呢?“一个原因是缺乏这样的动力。靠捉小动物为生的原始人,在正常情况下,过的不是受饥挨饿的生活。他们采取堕胎、停止哺乳和杀死新生婴儿等办法来降低自己的人口数。因而狩猎社会能在供求平衡的状态下,舒舒服服过上多少年而未生长出一种要求根本变革的动力。在正常情况下,原始人不仅有充足的食物,还有大量空闲时间。凭一些简单的石头工具,只要狩猎到足够的动物,采集到足够的植物果实,他们就不再有进一步工作的动机。在这种情况下所发生的问题,自然不再是人类为什么要长期地过渔猎采集生活,而是为什么不再过这种生活。”(《全球通史》)

如果不发生某种变化——危机来了,破坏原始社会得以安逸舒适地存在下去的平衡,那么要使农业社会发展会难以想象。这次危机,主要是地球环境的变化,即5万年到1.5万年前,更新世末期气候的剧烈变动。最后一个冰河期的末期,破坏了人类与自然界的平衡。寒冷的冰期使地球生态改变了,人类不能再靠捉小动物为食、继续过渔猎生活了。他们开始利用已了解的动植物习性知识,进行动植物的种养,由此历史提升进入农业社会。

有外刊曾经评论,在能源和全球变暖问题面前,“能源界和汽车业许多年来一直缺乏创新精神,因为他们不曾面对真正的危机,缺乏求变的动力”。硅谷人则认为:“危机是创新的动力。”他们感叹:“把危机浪费掉太可惜了。”其实危机有两重性。孟子说:“无敌国外患者,国恒亡,然后知生于忧患,而死于安乐。”(《告子下》)这句话的前后还有“天将降大任”和“苦其心志,劳其筋骨”等语,要求人要感受环境危机的压力,并把它变成激励自己改变状况的意志和创新的内在动力。中国乒乓球队“常恨世人新意少”。50多年来球队没有局限于一时一地得失。他们见识了许多故步自封的事例,自己不断有新技术创造出来。国际乒联说:外国选手一个比较强烈的感觉是中国球员打法太多了,而且每到重大比赛,常有一种“神秘武器”出现。徐寅生说:“中国乒协意识到,只有不断创新才能继续守住位置。”对照中国乒乓球队,可以很好理解孟子的话。七、学习力和创新力是可持续发展的必要条件

靠“山寨”不能保持竞争力。据《每日经济新闻》2011年12月27日报道,近30年来,曾被用作MBA案例的中国优秀企业,现在已经几乎倒了80%。中国战略管理专家孟宪忠认为,企业衰败有规律可循——“负竞争力”令诸多中国企业步履艰难。而一味山寨不思创新,是“负竞争力”表现形式之一。孟宪忠认为,内生性、内源性发展的竞争力是企业的本质竞争力,它促进企业的可持续发展。与此相反,通过失信、非效益、非创新谋取财富的负竞争力手段,虽可使企业一时获利,但却消耗、损害企业的本质竞争力,葬送企业前途。创新学家奥斯本曾说:“一个国家经济增长和经济实力与人民的发明创造能力和把这些发明转化为有用产品的能力密切相关。国家的最高经济利益,将主要取决于人们的创新才智,而不取决于其自然资源。”管理专家R.弗兰兹说:“已有的知识与未知知识的发现成正比。要真正拥有创新思维,真正使创造不断发挥作用,就要不断补充知识,丰富我们的知识储备,要再三地学习。”就是说一国一厂的可持续发展,一要持续创新,二要有再三学习这两样东西的支持。

壳牌公司的调研使人吃了一惊。美国壳牌也曾做过一个调研,意在了解全球500强公司各自到底能存活多久。调研结果令人一惊。这些大型公司平均寿命是30——40年,只有少数20家存活了200年以上。壳牌对这些“短命”与“长寿”公司的状况作了详细对比,结论是绝大多数公司都不知学习!壳牌企划主任德格指出,“唯一持久竞争优势或许是具备比你的竞争对手学习得更快的能力。”管理大师圣吉·彼得也说,这个世界变化的速度极快,因此更需要研究有哪些必要的条件,可以促进学习型组织的成长。他认为这些条件就是:超越自己、克服智障、系统思考、共同愿景和团体学习等“五项修炼”。

拿“克服智障”来说,福特公司有个突出例子,20世纪80年代,福特汽车市场的份额被日本占据。当时认为主要原因是日本劳动力价格低廉。事情果真这样吗?一批福特管理人员前往日本参观丰田的工厂,参观回来讨论结果时,这些人意见惊人一致:这是一次失败的考察,日本公司太狡猾了,根本没有看到真实的日本工厂——工厂里什么也没有,干干净净。没有库存的账单,没有库存。在美国人看来,真正的汽车工厂应该到处存放着各种各样的零件,庞大而且凌乱。实际上丰田那时已开始实施精益管理,“零库存”策略是其中的重要一环。这与美国人一直固有的观念有巨大差异。对此圣吉·彼得指出:“这是由于心智模式的阻力——‘智障’造成的。”如果自己要向前超越,首先要解决这“智障”问题。

摩尔定律驱使高科技公司在创新和学习方面不敢稍有懈怠。在半导体工业发展初期,人们就发现一种称作摩尔定律的现象。该定律由英特尔公司创始人戈登·摩尔在1965年提出,是指芯片能容纳的晶体管数量,是以每一年半至两年翻一倍以上。从1965年起一次次得到证明。相信21世纪仍然有效。

这就促使市场所有竞争者会以日趋快速的步伐推出新品。如果谁的发展速度低于摩尔定律的指标,无疑竞争对手一定会超越你的脚步。唯一不能变的是,你永远不能休息,否则就永远休息。盯紧自己要做的产品,不然竞争者会帮你做好,当然也会帮你把市场占据。学如逆水行舟,不进则退。摩尔定律使高科技公司产生紧迫感。

自从1995年电脑成熟之后,互联网上几乎每天都有新的产品诞生的信息,这种快速变化的状况,促使人们不停地学习。如英特尔公司为此开办英特尔大学,学员对象是每个员工,每期一周,大多由部门或高层经理担任讲师,这可促使他们先行努力学习。身处快速成长的技术领域,英特尔决策层认为:“我们不停地学习而趋完美。我们鼓励人们学习他人的知识,不论是取法于客户还是竞争对手,不论是成功或失败,我们学习之心永不停止。”摩尔定律催人奋进,在千帆竞发的创新竞争中,人们探索到“学习”这个使创新永续的秘籍。第二章创新机理

生物界和人类社会总体上都是从原始、简单、低级的形态,发展到复杂、高级形态的。这样的发展过程也就是有序化过程。

胡适说,天地之间,本有两种原力:一是阳,一是阴。两原力相互作用,而生变化。

那么在诸如生物进化、人类社会发展等过程中,推动有序化的阳与阴原力互动的具体展现又是怎样的呢?这就是外界环境变化的阴与事物内部创新的阳相互作用问题。下面看一看,在阴阳互动中,无序如何变成有序。一、无序有增不已

如图2-1所示,在一杯清水中,加进一滴蓝墨水,蓝墨水微粒会渐渐散开,直至均匀分布到整个水体中,这种现象就是无序化。蓝色颗粒总是自发和水分子混杂在一起,而不会自动聚集到水体的某一角落,或朝同一方向运动。在炎热的夏天,池塘中的水只能自发蒸腾成无序的水汽,而不会在炎夏里自发结成比较有序的冰。所有这些自发变化的过程,只会朝着一个可能的方向进行,即无序有增不已的方向,相反的过程不可能出现。这样的过程叫做不可逆过程。生米煮成熟饭也是不可逆过程。以上情况符合1864年克劳修斯所描述的热力学第二定律。图2-1 不可能发生的分子运动情况

1.什么是无序

无序的概念与日常生活中人们所熟悉的“杂乱无章”有些类似。说一个小孩子的房间杂乱无章,那是因为各种东西没有放在应有的位置。如他的算术课本随便扔在墙角里,或者窗台上,椅子上,床上,地板上,以及任何别的地方。放这放那,他的书本放在什么位置的可能性多得很。图2-2 杂乱无章的热运动

如图2-2所示,有位画家在一幅表现有序与无序的科普画中,把无序画成所有东西横七竖八像在垃圾箱里。反之,房间收拾好,有条不紊,就呈有序状态了。

2.无序的量度:熵

上述小孩书本的例子中,无序是用物体(如一本书)所在位置有很多可能性来说明的。可能性越多,混乱程度即无序度越大。如果撇开一本书之类具体事物不谈,而只取抽象的“可能性”的多少来说明问题的话,那么大量、不同的各种可能性,可以作为无序程度的量度。1872年,德国物理学家玻尔兹曼指出,自然界总是力图实现可能性数目最大的那些状态。物理学家用“熵(S)”的概念来表示混乱的程度,即可能性的数目。具体是用可能性数目的位数,更精确地说是这个数的对数表示。一个系统中内部粒子的运动越混乱,熵便越大。也就是说,熵的本质是表示一个系统的混乱程度。熵增加或减少,无序度(混乱度)随之增大或减少,所以说,熵也可用来量度有序与无序的程度。玻尔兹曼所说的自然界总是力图实现可能性、混乱度最大,就是无序有增不已,熵值趋向最大的状态。自然界这种无序有增不已的趋势,使能量不断地“贬值”,成为不能作功的“废能”。这时熵可作为这种能量贬值的量度。从而有些物理学家根据能量贬值,无序有增不已的情况作出结论:世界自发趋向一个最为无序的状态,所有有序的状态都将瓦解,世界将处于永恒的热寂(见图2-3)。图2-3 新陈代谢能量转换

3.封闭系统与开放系统

上面所述“热寂说”,适用于孤立的封闭系统。而对开放系统的研究表明,“热寂”的结论是存在问题的。例如,生物界自寒武纪起,最简单的单细胞生物是自发朝着包括最复杂的人类在内的多细胞生物的方向进化的,即生命系统有一个向着有序程度逐渐递增的方向发展的趋势。

显然生物系统是一个与外界环境有物质、能量、信息交换的开放系统(见图2-4)。图2-4 三种系统

4.负熵的概念

一个开放的系统,如生物体,在与外界进行物质、能量、信息交变动换时,它自身的混乱度——熵会随之变动,即有一个“熵”(系统总体的混乱度增加或减少),这个变动的大小,与以下两部分有关:流一部分是外界交换过来的熵,即“熵”,另一部分来自生物体内部产生的化学反应等不可逆过程所产生的“废能”。称为“熵”,这个产生“熵”恒为正值,表示体内能量的不断贬值,系统的混乱程度增加。根据上述情况有以下代数式:变动产生流

熵=熵+熵产生

上式中“熵”(系统所产生的混乱度)总是大于或等于零。这符合无序有增不已的热力学第二定律。而生物体若是健康生存和发展变动进化着,即趋向于有序状态,那么整个系统的“熵”应该趋于减产生少,或其值不变,由于“熵”总是大于或等于零,由上式可知,流只有当“熵”(输入的混乱度)小于或等于零时,才能达到这一要求(见图2-5)。小于零的熵,亦称“负熵”,即秩序。就是说使外界流变动“负熵”变大,系统的“熵”(混乱度)控制在零以下,那么这个系统就活了,有秩序了。从而保证生物体的生存和种群的发展。反之,如把生物体孤立封闭起来,不给它吃、喝、呼吸,不与外界发生联系,流“负熵”没有来源,系统内正熵的产生越来越多,系统就越趋向混乱,终致死亡。宇宙飞船是一个只有信息联系的封闭的系统。它载着宇航员和食料、水、空气;飞船里的宇航员则是一个开放系统,他产生排泄物和废能:熵,吃进带营养物质和能量的负熵。变动图2-5 系统与熵二、有序性和自组织

生命应该是有序趋势。有些无生命的化学、物理过程,在一定条件下也可能出现有序化的现象。科学工作者对此进行研究,提出了“自组织”概念,并用以分析产生有序性的条件。现代教科书的编著者用“物理学家”和“生物学家”看生命的不同视角相比较,引导学生了解不大熟悉的“负熵”和“自组织”等概念。

1.生物学家看生命

生命现象的显著特征是复杂性和组织性。例如:一个细菌,虽然只是简单的单细胞动物,却显示出任何人工制品都无法可比的复杂和精巧。体内的情景像是一座井然有序的大城市。其所以如此,源自自然选择、变异创新,是生物长期进化的结果。

2.物理学家看生命(1)生物依赖负熵为生。1943年量子力学创始人薛定锷提出了著名论点:“生命依赖负熵为生。”指出,生命之所以能生存,就在于从环境不断得到负熵,或者吃进了秩序。他在《什么是生命》的演讲中说:“自然界正在进行的每一件事,都意味着它在其中进行的那部分世界的熵的增加……并趋于接近最大值的熵的危险状态,那就是死亡。要摆脱死亡,就是说要活着,唯一办法,就是从环境中不断吸取负熵……生命有机体靠吃喝、呼吸及(植物是)同化……新陈代谢中本质的东西,乃是有机体成功地清除了,当它自身活着的时候,不得不产生的全部的熵。”归根到底,负熵来源是太阳,由此可估计地球上能养活的人口应有一个上限。(2)生物具有自组织性。20世纪六七十年代,比利时科学家普利高津进一步指出:生物体是一个开放的“高度复杂宏观有序的自组织系统”。这样的系统被称为“耗散结构”(为了维持系统有序,必须不断从外界输入负熵,来补充不断耗散着能量的那种结构)。这种系统,当满足一定条件——吸收到一定负熵资源时,系统可能从原有的混乱状态转变为一种时间上或空间上、功能上有序的自组织状态。生命进化、种群建立、个体教育等现象都有自组织过程参与。

3.自组织现象

如图2-6所示,为了建立自组织概念,先了解一下容器中液体有序结构图案形成过程的实验。1900年法国科学家贝纳德发现,在圆形平底玻璃容器中放一层薄液体(如甘油),此时液层中并无任何宏观运动,只是无数分子作混乱的无规则微观热运动,若从外界吸收热量,如在容器底部均匀加热。当液层上下温度不同,且温差达到一定临界值时,液体突然出现一种极有规则、呈六角形蜂窝状的对流图案。如保持上下液层一定的温度梯度不变,有序图案能维持下去。图2-6 贝纳德现象

自组织同环游的比喻。德国人哈肯在《协同学》中有个比喻:设想一个游泳池,游泳者各自随便从泳池四周任意一个落脚处,游向任意另一处。夏天高温时节,池中人满为患。如果游泳者照此横七竖八乱游,则相互妨害。因而某个救生员建议,让游泳者环绕泳池环游,这样相互妨害会大大减少。这是在救生员引导下游泳者所进行的一种集体运动。其实,即使没有救生员的指导,游泳者“自己”也可能会想到这种环游方式。开始时可能只有几个人,但当大家觉得这种游法对他们很便利时,越来越多的人将会参加进来。于是最终在没有救生员指导的情况下,出现一种集体运动,也就是“自组织”运动(见图2-7)。图2-7 自组织

4.异乎寻常的变异创新,是自组织发生的内部机理和有序之源

自组织是一个系统从外界环境中引进负熵,从而使自身处于有序过程的现象。那么贝纳德实验中的液体、微观世界混乱的分子运动在什么条件下会协调起来,形成有序的贝纳尔德结构呢?图2-8 液滴的平衡或扰动示意图

如图2-8所示,英国物理学家瑞利最早解释了贝纳德现象,他认为:原来均匀稳定的液体中,处于同一水平层内的任何一个小液滴谁上谁下,都没有宏观运动的优先权。当容器内液体吸热,液滴膨胀产生升力,并与向下的重力和黏滞摩擦力协同作用,而触发或上或下的对流。就是说当液层内影响液滴平衡的主要因素发生涨落起伏(扰动),液滴偏离平衡,此时液滴会做什么运动呢?液滴将上浮或下沉!不断试探各种可能的运动方式,要点是围绕着如何更有利向上输送热量。研究指出,各种可能的运动方式之间进行竞争,其中会有一种特别有利于输送热的上升(好比泳池内环游特别有利于游泳活动的进行),于是这种方式越来越强。越来越多的液滴协同一致卷入这种运动。贝纳德(六角形)现象正是自组织运动的结果。

一般说来,自组织是一个系统,从环境(阴),引进能量(负熵),又有内部发生涨落调节(阳),两者互动而使系统自身结构变成有序的现象。

所谓涨落,原是热力学概念。“涨落是物质系统处于热力学平衡时,作为统计平均值的宏观物理量,如能量、压强、分子数密度,在其平均值附近有微小的变化”。我们如把“统计平均值”叫做“寻常”、“惯常”的话,那么“涨落”也就是“异乎寻常”。上述环游的发起者和液层中最有利于输送热的上升的某液点的运动方式,都具有与环境发展趋势的要求有相容性的特点,即使泳客游得更舒畅,或期望使容器中液体整体更好升温的要求因而受到青睐。“发起者”或“某液点”“异乎寻常”的举措就是“涨落”,就是内部变异创新。拿生物界来说,某个物种每一个个体的特征,如构造、习性等,都有一个大体的“平均水平”——寻常水平,其中偏离平均水平异乎寻常的是极少数。如后面所讲,英国有一品种的蛾子,工业革命前都是灰色的,这是平均大体而言。偶尔也出现个别“异乎寻常”的黑色,这种涨落变异,在环境遭污染变黑时起到了保护这个蛾子品种死里逃生的作用。

5.有序产生的条件

如图2-9所示,第一,只有系统开放,能从环境中汲取到负熵,才可能产生有序运动——使这个系统产生自组织而“活”起来。而有生机的有序生命运动,须依靠与外界进行物质、能量和信息的交换,吸取负熵流,才能维持。一个人的成长也是如此。要是缺少摄食含有负熵的动、植物养料他就活不了,要是缺少具有负熵信息意义的文化教育环境,他将是一个没有人类正常意识的人形动物(如狼孩)。图2-9 有序的条件

还应当指出系统开放还只是系统走向有序的必要条件,而不是充分条件。因为如果从外界吸收的是正熵(如儿童受不良信息的污染),而不是负熵流,那只能加速系统走向无序退化的进程。

第二,系统内部要有变异创新。当环境——“阴”发生变化,有机体就要有阳——相应的“异乎寻常”的变异创新,来应对环境的挑战。否则有机体就有可能被淘汰。反之,创新力战胜环境挑战,有机体就会向更有序的高级方向发展。第三章生物创新及其对人类创新的启示

生物的生存与发展,也是阴阳相互作用——外界环境的“阴”与生物变异创新的“阳”互动的结果。了解这种互动会有助于对人类创新有关问题的认识。一、生物在时间发展中的与时俱进创新生物变异创新的概念

生物是居住在环境里的。环境变化,小则如天气变冷变热,大则如无氧与富氧,地球冰期,造山运动,大陆板块碰撞,沧海桑田,水陆变迁,火山爆发,洪水滔天,等等。水火煎熬环境的挑战来临,生物怎么办呢?除了自己的肉身,它别无长物,但生物并不等死。恩斯特·迈尔指出:生物应对挑战的办法是“创造新特性”,“适应是生存的特征,这可能是一种结构,一种生理特性,一种行为或其他特性的适应,拥有这种特性会有利于生物在生存竞争中取胜”。如图3-1所示,狗并不出汗,但它创造了酷暑天气排热的方法:图3-1 海鸟和狗为了适应环境创造的新特性

伸出舌头,排除多余的体热,降低体温;一些生活在海洋里的鸟类、爬行类动物每天都会随食物吃进过量的盐,怎样处理掉呢?以海鸥为例,创造了在其头部长一个叫盐腺的特殊构造,能把多余盐分集中起来,送入鼻腔的盐液从鼻孔中流到喙,从喙尖滴下,排出体外,这就是生物的变异创新的一种情景。

环境对生物的挑战,达尔文称为“自然选择”,自然选择时时刻刻在整个世界上检查着每一个直至最微小的变异。“抛弃不利的、保留并积存有利的变异。不论何时何地,只要有机会,它都无声无息地工作着,与有机无机的生存条件相联系,来改善每个生物体”(《物种原始》)。这就是适者生存,不适者淘汰!严酷的自然规律,逼迫着生物界用大量的变异创新招数来应对生存居所环境的变化,并由此推动了生物界的进化发展。

地球从童山秃岭的原始环境,到今天绿水青山的巨变,地球上的生物,也从原始阿米巴变形虫,发展到今天的现代人类。这是生物与时俱进的表现。与“时”——同环境一起发展变化。生物为什么要与时俱进呢?主要是负熵供应者——地球环境的变化永不停息,生物为了生存发展,就必须不断地改善自己身上汲取负熵的装置与习性,使之与环境供应负熵的状况相适应。与时俱进,环境逼迫,不得不如此。好比石油短缺,就逼人发明利用风能,生物能,等等。二、山崩地裂、绵延不绝的生物居处——地球的演化

随着宇宙演化,氢、氦、氮等气体星云聚集而成地球。地球是太阳系九大行星之一。初期的地球处于熔融状态。一般认为,在距今40亿年前,它已演变成现代地球质量相近了。并逐渐形成岩石。此时的地球已成为由地核、地墁、地壳和气圈组成的星球。经过一段时期散热,地表温度逐渐冷却至100℃,气圈中出现水,继续冷却,液体水增多,水液汇流低地,原始海洋出现了。随着火山爆发,岩浆奔流,雷电交加,风雨侵袭,机械搬动,水流携带,可溶于水的无机成分汇集在原始海洋里。古海洋为生命诞生准备了原始“营养汤”,并成为原始生命的摇篮。

地球形成后,经历了剧烈的地壳运动:“百川沸腾,高岸为谷,深谷为陵。”地质学指出,地球上任何一种地貌的构造形态,都是地壳运动所致。地球史上比较著名的地壳运动有:①吕梁运动,发生在震旦纪和前震旦纪末之间的褶皱运动。因在我国山西吕梁山一带表现显著而得名。

②加里东运动,发生在古生代早期的地壳运动总称,由英国一山得名。西北欧的斯堪的纳维亚山系,以及西伯利亚的萨彦岭都是这次运动所形成的褶皱山系。我国祁连山南秦岭都受到加里东运动影响。加里东运动引起了地球上水陆分布的巨大变化。③华力西运动,发生在古生代晚期的地壳运动总称,这个名称出自阿尔卑斯山脉中的华力西山。我国的天山、阿尔泰山、俄罗斯的乌拉尔山、北美的阿巴拉契山脉都是这次运动所形成。

④燕山运动,发生在侏罗纪晚期和白垩纪的地壳运动,在我国燕山一带表现最为显著。⑤喜马拉雅运动,发生在新生代的地层褶皱运动,西起地中海,经高加索、喜马拉雅山和缅甸西部直到印度尼西亚。又有堪察加半岛、日本经我国东海以迄菲律宾一带,都受到这次运动的影响,喜马拉雅运动是地质构造中最新的褶皱带,直到今天活动性仍很强烈。

冰期与地壳运动有关。从全球性地质构造活动看,地壳运动造成了高大山脉,扩大了陆地面积,同时发生海退。高山上的空间,大气比较稀薄,较缺热量和水蒸气,热量从那里散失,引起地表降温,温度较低成为严寒期——冰期。两个冰期之间称为间冰期,较温暖。地球发展过程以温暖气候为主占9/10,气候史上,已发现三个严寒期,即三次大冰期。这三大冰期正好是生物进化与人类进化的重要时期。原始生物在震旦纪化石中就有发现,经历了三大冰期与间冰期更长的温暖期而进化至今,成为繁茂众多的生物世界。

地球上不知发生过多少大变化,水陆分布的变化、造山运动、冰川运动、森林和草原的进进退退。弱小的生命,在原始海洋里起源,经过地壳运动千变万化的折腾,没有全部灭绝,而是顽强发展,越来越繁盛,并趋向更复杂、高级,原因是生物能够与时俱进,不断创新而适应环境。生命的进化发展,归根到底取决于两件事:一是环境变化所提供的机会——有可能吃到新的形式的负熵;二是能够利用这机会的生物创新。换句话说,一是存在生存压力——环境挑战;二是生物有应对挑战的创新本领。三、生物界十大创新

1.四个时代

科克斯·莫尔说“生物进化”是克服两个阻限——“物理条件所强加的阻限和生物生活于其中的动植物的生物界引起的阻限”(《生物地理学》)。生物界不知疲倦地进行着克服阻限的无穷变异创新,但只有那些与环境发展根本规律大趋势有相容性的创新存在下来,不相容者则被抛弃。一部波澜壮阔的生物进化史就是创新与环境阻限阳与阴相搏的动态过程。我国生物学家陈世骧认为,随着地球环境的发展变化,生物界经历了从生命起源到人类出现的四个时代、十大成功的创新。(1)水生原核时代。从生命起源到真核细胞出现,30亿年前到17.8亿年前止,约有10多亿年。这个时期有四个成功创新:生命起源,细胞起源,光合作用和有氧呼吸起源。(2)水生真核时代。从原始海洋里真核细胞的出现到生物上陆,即从17.8亿年前到4亿多年前的10多亿年。这一时期也有四大创新:真核细胞的起源,有性生殖的产生,动、植、菌生态系统形成和多细胞机能的发展。(3)陆地发展时代。生物从上陆到人类出现,有4亿多年。陆地发展是生物史上又一大创新,它改变了地球童山荒漠的整个面貌,产生了繁花似锦的现代动植物区分。(4)人类时代。人类显著影响创新进化,当从饲养动物和栽培植物开始(即开始改造生物)。这事发生在1万年以前。从此,进化将在人类干预下进行。

2.生命创生,自组织和选择的掺和;无机变有机,有机变生命

俄国生物学家奥巴林和英国科学家霍尔丹推测:原始大气不像现在有丰富的氧气而是无氧的。由于火山爆发,原始地球表面充满了甲烷、嘌呤之类的小分子。在当时条件下,既无氧气的氧化也无微生物的降解。这些生物小分子能积累起来在外界能量的作用下互相反应,逐渐形成了蛋白质、核酸一类生物大分子。而且越聚越多,彼此间也发生反应,有的还能发生新陈代谢反应,那些有此能力的,要比其他分子更能占有空间和资源。如果在分子聚集中它们又获得了种瓜得瓜,种豆得豆的自我复制能力,就形成了简单的生命——细胞。

如图3-2所示,考夫曼直截了当地认为,生命形成阶段“不用把什么事情都交给自然选择,一窝子分子相互作用终能形成生命”。认为生命创生阶段的进化是“自组织与选择的掺和”作用。最初的生物构造简单,它们是厌氧的异养者,因所居住的原始海洋的“原始汤”中有丰富的有机物,就以之为食。图3-2 地球上生命诞生之初物理化学大背景

3.光合作用,免费午餐吃光了,自找出路搞光能

如图3-3所示“免费的午餐”迟早要吃完,高能有机物被消耗尽之后,生命会有灭绝的可能。而德威特说:“当细胞不能从环境获得营养物形成的能量时,就必须改变代谢方式。细胞在其生存斗争中经常作出这种类型的调节。”生物界大约在25亿年前,某些细胞创新进化出了光合作用能力,能够利用太阳能把二氧化碳和水合成高能量碳水化合物,并释放出氧气。图3-3 化学和生物进化图解示意

从此这种高能养料就被源源不断地制造出来,取之不尽,用之不竭,解决了新的环境条件下“食”的问题。这些生物也就从环境中有机分子供养的异养者,创新变异成为以自身进行光合作用为生存方式的自养者。生物学家说:从阳光中获取能量,几乎再没有哪项创新给生命造成的影响可与光合作用相比拟。如果没有光合作用,大气中将几乎没有氧气,植物或动物也不会存在——只有微生物在矿物质和二氧化碳组成的“原始汤”里勉强生存。光合作用,帮助生命摆脱了“原始汤”的束缚。产生的氧气也为复杂生命形式的出现搭了个舞台。光合作用是过去数十亿年里意义最重大的历史事件之一。它是支撑地球几乎所有复杂生命的基础。学会利用光能之后,便有了无尽的能量来源。

4.有氧呼吸。氧气来了,怎样拯救厌氧者?

大约20亿年前,大气层中的氧气,从最初占1/10000增加到占2%,结果导致大量厌氧生物灭绝。光合作用给进化开辟了新途径,却又带来了新威胁,怎么解决这个矛盾?幸好从无氧到有氧,是一个缓慢过程。生物来得及通过变异创新进行调整适应。与此相关的生物变异,是在有些生物中出现了又一次巨大创新——有氧呼吸。经受有氧考验的幸存者,最后变成喜氧的新的生命形式。其中能高效利用能量的好氧原核生物(好气微生物),从此登上生物进化的历史舞台。有氧呼吸大大提高了新陈代谢效能,为生命进一步发展提供了极有利条件。

5.真核比原核利用负熵的本领更大

最早的单细胞生物,是原核生物(细菌),其化石在35亿年前地层中被发现。这以后的20亿年,地球生命,只有原核生物组成。

大约在10亿年前含有细胞核的真核生物出现,这是生物进化的重大突破,划时代的创新,并由此推动生物系统的三大发展:①有性生殖出现——变异创新重要机制的发展。②是动、植物分化三极(动、植、菌)生态系统形成。③是多细胞胚层体产生——生物个体复杂化。从原核到真核,给生物类型多样化、复杂化打下了基础。

为什么真核细胞被进化所选择呢?因为真核生物可以利用原核生物所无法利用的日光、氧等环境资源,汲取负熵的本领比原核生物更大。

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