高洪山：非線性（中醫(yī)視角）方法論雜談

看到央視教育臺播竹明先生講平衡養(yǎng)生說連載，有點意思，于是作了些相關(guān)閱讀，寫了幾篇“工程師聊聊中醫(yī)”的文章，并由此得到了熱愛中醫(yī)的美國心臟協(xié)會孫娟老師的鼓勵，“中醫(yī)世家”網(wǎng)站站長甚至建議筆者也可以寫點連載，這使我有點興奮！原想中西學間找出共性點趟出一條路來，經(jīng)過反復折騰始終對不上茬，直到最近了解到非線性科學的概念，由此解決問題似乎透出了曙光，于是邊思考邊提筆寫點感覺。

非線性理論的基本組成有混沌、突變和分叉概念。筆者文中可能會把中西醫(yī)理論部分稱為中學和西學，而臨床部分稱為中醫(yī)和西醫(yī)，以示有所區(qū)分。

一、干細胞是胚胎混沌期的產(chǎn)物，一個胚胎很難具體說清楚是什么，然而混沌經(jīng)過準備期之后進入分形。胚胎部分內(nèi)陷，部分原地不動，部分外延，形成人形。分形后的具體環(huán)境對細胞基因表達具有決定性的影響，顯性部分得到充分發(fā)育達到器官職業(yè)化要求，產(chǎn)生與環(huán)境代謝的功能，而隱性部分內(nèi)容則封存不再作職業(yè)化發(fā)育，干細胞就地實現(xiàn)職業(yè)化和專業(yè)化要求，由此可以分清五臟六腑大腦骨骼皮膚等；顯然如果在此過程中得到意外刺激能量，則可能出現(xiàn)異位或功能障礙；通常分形專業(yè)化分工后的隱形基因不再顯性化，若存在環(huán)境變異造成再次顯性表達，盲目發(fā)展則可定義為某型腫瘤或癌癥。

二、器官都是按崗位要求自發(fā)工作的，并互傳操作信息并按最佳（節(jié)能）工藝流程在器官之間形成有效地接口和自發(fā)通訊。應該指出，專設的大腦功能主要是用于起動和協(xié)調(diào)整體有意識的聯(lián)動，具有調(diào)控選擇性，以此降低長距離通訊損耗和自身的計算工作量，大部分信息流則由組織之間按小環(huán)境要素自行流動和運作，這造成大腦與機體內(nèi)部器官的信息不對稱，這顯然是人體按地球村大環(huán)境而自然進化形成的復雜生命體，按節(jié)能減排的高效率，人類大腦對自身的運行規(guī)律則常常處在迷惑不解的狀態(tài)，由此而產(chǎn)生了所謂的科學研究工作。

三、說實在話，世界真奇妙DNA全知道，問題是存在著信息不對稱，當基因處于混沌時我們看不到，而分形后的絕大部分基因表達都處于隱形狀態(tài)沒有發(fā)育，所以我們也不能有意識地知道，這顯然是自然進化最節(jié)能的方法，大腦甚至做到一心二用都很累，由于億數(shù)的腦細胞區(qū)域各有分工，同時啟動二個區(qū)域，驅(qū)動動作的時鐘頻率就會加快，控制信息流在彼此之間的總線高頻往返動作，十分耗能，一般的一心二用活動都處在大腦相鄰地區(qū)以求減少信息物流消耗，如果強行遠距離多用途高頻總線操作，有可能需要加大大腦的尺寸，包括能量的補充、散熱表面積等等。

四、混沌的定義大概是：一切事物的原始狀態(tài)，都是一堆看似毫不關(guān)聯(lián)的碎片，但是這種混沌狀態(tài)結(jié)束后，這些無機的碎片會有機地匯集成一個整體。顯然混沌盤古開天地，誰也說不清，而分形之后中西學都逐步看的清楚些了，中學的起始條件是分形環(huán)境（外因），而西學的起始條件是分形起因（內(nèi)因），由此科研研究工作方向產(chǎn)生分叉，由此形成中學和西學兩套各不相同的理論，且由鴉片戰(zhàn)爭之后的種種歷史原因和實力證明，西學和西醫(yī)漸成主流，并屢屢壓迫中學和中醫(yī)，使得中學和中醫(yī)生存艱難，筆者仔細閱讀了不少中醫(yī)存廢的爭議文字，似乎都存在著正確理解中醫(yī)理論定義的問題，顯然中學講的是環(huán)境外因，由外向內(nèi)的信息影響力，西學講內(nèi)因，講究的是由內(nèi)向外的信息影響力，有點像筆者講碳鋼性能，可以用機械強度來表示（譬如作應力應變曲線），也可以用化學成分（鐵、碳、錳、硫、磷）來描述。如果金相中的晶粒尺寸在正常范圍的話，機械強度和化學成分基本可以等同，前述中西學的研究起始點相同，雖然經(jīng)過理論方向分叉，但兩者肯定各具優(yōu)勢且存在著較高理解層次的等同點，問題只是在于研究者的視野高度（混沌區(qū)）不夠，以及在此高度的分析和歸納能力不足（即總結(jié)出可利用理解的兩者間直線通道）。

五、不管承認與否，中國現(xiàn)實社會對中學已經(jīng)產(chǎn)生（信息）思維和理解障礙，這可以用能量守恒的原理來解釋其緣由。首先鑒于人類的主流基因段具有高度保守性，可以假定古人、現(xiàn)代中國人和現(xiàn)代美國人的信息處理能量（功率）相等，但由于自然環(huán)境以及文化教育傳統(tǒng)造成的種群分叉，其可以理解和接受頻道各不相同，顯然古人的思維處于低頻段，現(xiàn)代美國人處于中頻段，而中國現(xiàn)實快速發(fā)展環(huán)境造成加速度問題，應該處于高頻段；由收音機選擇頻道調(diào)臺的原理可知，當選擇高頻道廣播訊號時，如果同時想聽清楚低頻、中頻信息是十分困難的，顯然若選擇高頻（中頻）和中頻（低頻）邊緣（交互）地段時，高頻（中頻）和中頻（低頻）的兼容性較好。

六、由此可知，現(xiàn)代中國人正處于高頻段，由此造成對中學的批判性要高于美國人，美國人可能比中國人更能接受民族性是世界性的概念；另一方面，中國的老年人由于機能退化頻率降低速度放慢，接受低頻段的能力也要比年輕人高些；從某種意義上說，科學真理存在于更接近自然生態(tài)的低頻段，美國的社會文明程度高于中國的原因應該是處于相對穩(wěn)定的中頻，而科學家更應該是具有堅忍不拔的低頻性格，波長很長，由此產(chǎn)生實實在在的科學成果，而中國科學家或知識精英則處在魯迅式投筆從戎的超高頻段高速運行，其中肖傳國與方舟子事件具有典型性和代表性，如此運作，顯然與處在低頻段的科學真理很難兼容。當然可以選擇雜交技術(shù)手段，使得低頻和中頻信號可以同樣清晰，這里顯然存在技術(shù)修飾的高能耗問題，信號容易漂移，理想的和節(jié)能的做法是包容性，即設法各自降低身段，使得頻譜彼此接近為最佳。這里應該指出筆者認為科學真理應該在低頻段的理由是由于生存環(huán)境的惡劣，為了生存，古人更具有貼近自然現(xiàn)實的客觀現(xiàn)實，盡管活動范圍很小，但其思維哲理性的具有宏大性（波長較長），中學象形文字的發(fā)明可以類比西學的解析幾何（代數(shù)和幾何的思維鏈接）或物質(zhì)與化學元素表的排列比對，顯然學術(shù)超女于丹的出口成章在于小時候大量唐詩宋詞背誦與自然美景相鏈接以至于引發(fā)頭腦風暴，而當現(xiàn)代年輕人只能以視頻直觀識物，無法從優(yōu)秀文字中產(chǎn)生積極聯(lián)想時，思維頻譜就會越來越高，則波長越來越短，形成意識障礙，成為精神廢人。

七、筆者感覺中學和西學在信息流的高度上有交集，因為西學在向內(nèi)的探索中向外傳遞著持久地影響力（波長），而中學向外的探索中向內(nèi)傳遞著持久地影響力（波長），由此可以屏蔽掉解剖學器官及功能精確定位的認知干擾，這常是批評者認為中學不科學的關(guān)鍵所在，也經(jīng)常是中醫(yī)從業(yè)者底氣不足的原因。筆者在前期的研究中也受自身西學知識的慣性誤導，譬如按經(jīng)絡是實體氣機流動的機制去理解，結(jié)果在西學解剖學上碰了壁，因為人體器官細胞之間存在著屏障，這是由部分局域細胞布局十分緊密，水氣在此根本就透不過去，由此可知若把經(jīng)絡按實體氣路認知存在著理解障礙問題。

八、譬如健脾，顯然在解剖學中可知，脾屬于免疫系統(tǒng)的最大器官，主要負責由骨髓造血后血液儲藏和質(zhì)量把關(guān)，小腸才是真正的吸收五谷精微的地方，當然有部分精微由小腸直接進入淋巴管系統(tǒng)，但這也與脾臟毫無直接關(guān)系；然而，由氣機循環(huán)理論，當我們理解由脾臟保證血液的原液質(zhì)量，而這對整個身體的營養(yǎng)和代謝循環(huán)有好處的時候，一方面我們不能把實體脾絕對排除與西學消化系統(tǒng)沒有任何關(guān)系，另一方面還應該理解中學的健脾的實際用藥是按（土）定義功能的，也就是說凡能夠幫助協(xié)調(diào)和維護（虛擬的，即專業(yè)中醫(yī)師所理解的）生化、養(yǎng)育、承載、受納的身體功能，也許以健脾名義診治的主要受益點可能在改善小腸功能（按西學生理學所定義的生理功能）。顯然中醫(yī)按五行相生相克相乘相侮，有整套五臟合參分型辯證，接下來的相關(guān)經(jīng)絡針灸等一整套診治系統(tǒng)，并有“七情”內(nèi)因引發(fā)“虛”和“六淫”外因引發(fā)“實”的糾偏辦法，尤其在治未病以及整體性的判斷理論最高值以及廣譜性方面，顯然要高于目前西學由內(nèi)向外的整體性的影響力程度，應該指出，西學開始重視和研究非線性，其定義為復雜科學系統(tǒng)，也是期望對整體性的判斷能力有所提高，筆者以為兩種理論體系完全可以在信息流能源流的高度上實現(xiàn)鏈接，充分發(fā)掘其兩種語系交集是重要的，當然這最好的翻譯家和研究者是具有兩種語系的廣譜特征才行。

九、筆者在這里強調(diào)能源流（顯然信息流是帶有控制特征的能源流），這應該符合熱力學定律，其中第一定律為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律；第二定律則指出，凡事涉及熱現(xiàn)象的一切過程，都有一定方向性和不可逆性，如熱量總是從高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體（當然如果能加以階梯利用亦可稱之為新能源），而熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，這類通道是需要消耗能量的動力過程，而且只能一部分能量可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，而其余部分（廢熱）傳遞給冷源，應該指出，這廢熱如果沒有更低的冷源吸收，則需要更大的功率消耗，用以加大廢熱功率以維持與冷源的溫度差以有利于散熱。

十、由于地球自轉(zhuǎn)，于是地球有了白天和晚上的概念，然后又有了中學的陰陽概念，顯然白天能量高為陽，晚上能量低為陰，如果抽象陰和陽，于是就有了陰流向陽，然后再返回陰的能量流動而且是循環(huán)過程。如果再細究一下，按熱力學定律，陽能量高，下降返回陰屬于自發(fā)過程，而陰能量低，要上升到陽則需要能量補充才能提升的耗能過程，由此我們可以把補充能量的過程也加進去，再考慮利用氣液相變則效率會更高，由此可采用四段分法，于是我們就產(chǎn)生了卡諾循環(huán)的理念，如果在幾何一下，于是有了一個溫熵坐標圖，上有一頂草帽形曲線，頂上一點為臨界點K，其右側(cè)為飽和蒸汽線，其左側(cè)為飽和液體線，于是我們在草帽下面虛擬畫一個矩形，分成等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮四個可逆循環(huán)過程。這是常見的空調(diào)冰箱系統(tǒng)，顯然是把陰陽的功能細分了，這有利于實際操作，人工操作用氟利昂制冷劑相變的可逆法，首先用壓縮機（供電）（絕熱壓縮）；過熱的氟利昂進入冷凝器（等溫冷凝）（向環(huán)境自發(fā)散熱，空調(diào)外機）；（與環(huán)境）等溫的高壓氟利昂進入膨脹機（閥）（絕熱膨脹）降壓降溫；氣液混合氟利昂進入蒸發(fā)器（等溫蒸發(fā)）（向環(huán)境吸熱，空調(diào)內(nèi)機），由于氟利昂相變操作，空調(diào)的總效率可以達到300%，即給壓縮機提供1度電的功率，等同于直接處理法3度電的效果。

十一、按陰陽兩段展開，中學采用的是五段分類法（五行），由于人體的復雜性，陰陽套疊的氣機循環(huán)理論，由此借用常見的金木水火土五種物質(zhì)性質(zhì)特征作形象類比，由此逐步擴充相似同類項進行通訊和聯(lián)系，并根據(jù)同類項癥候的信息通訊（應該是觀察到特質(zhì)癥候引發(fā)的壓痛點并由此連成線段）定義為相關(guān)的經(jīng)絡系統(tǒng)，鑒于不通則痛的理解，發(fā)展了可以由指甲掐、針灸、放血、熱熏或冷敷等技術(shù)手段加以改善和診治，顯然，同類項特質(zhì)具有相似的物理或化學性能。

十二、筆者特別希望指出的是，氫鍵基本原理與中醫(yī)的氣機循環(huán)理論的相關(guān)性，水由一個氧和二個氫所組成，這是一般的科學常識，其實水（集團）是由氫鍵動態(tài)鏈接的網(wǎng)格整體，若使得氫鍵斷開，水在－80℃就可以沸騰，而結(jié)合氫鍵后水的沸騰定格在＋100℃，顯然，氫鍵的張弛之間的單位熱容絕對值量達到180℃之多；如果我們暫時有意識的簡化中學論述的精氣血津液的成分差別，簡單類比成只有一種水的成分在循環(huán)（水運）（當然可以在循環(huán)的路上添加五谷精微、氧氣，以及卸載垃圾等等），我們規(guī)定肝主生發(fā)（即肝環(huán)境造成部分的氫鍵斷裂，這部分斷鍵的水，哪怕在零下80℃都可以形成陽氣上升），然后想要引火歸元則在合適的地方把氫鍵再補上，顯然原本氣化的水又變成液體的水，因為不到100℃是不會氣化的，由此，所謂的陰陽虛實高低也就是設法使得氫鍵按流程所需，該斷則斷，該接則接，中醫(yī)師的水平可歸結(jié)于判斷患者斷和接的環(huán)境條件是否合適，當然還應該細化到掉下來的氫鍵的數(shù)量，這影響到酸堿平衡問題，顯然這屬于水道通調(diào)，由所定義的腎把關(guān)。

十三、作為非專業(yè)也無意從事臨床操作的人士，估計作上述描述大致可行了，繼續(xù)展開的內(nèi)容實在是太多了，如果讀者希望進一步深入了解的話，筆者建議閱讀相關(guān)的專業(yè)書籍，筆者很愿意推薦這么幾本教材，1、生理學；2、細胞生物學；3、生物化學和分子生物學；4、病理學；5、醫(yī)用化學；6、中醫(yī)基礎理論；7、中醫(yī)診斷學；如果有可能再閱讀些物理化學、化工原理、自動控制原理等工科知識；還有環(huán)境工程基礎等教材，當然專業(yè)閱讀量是越大越好，美國《科學》的雜志主編布魯斯·艾伯茨（Bruce Alberts）博士最近訪問華中農(nóng)業(yè)大學，認為：應該鼓勵不同領(lǐng)域的專家相互交流，擦出火花，做植物研究的可以去聽一下動物研究的，這樣碰撞靈感火花，獲得新觀點。一個研究生要進3個教授實驗室，實驗室要相互開放，一名專家在本領(lǐng)域要能讓別的科學家從中受益?！犊茖W》刊登的論文專業(yè)面不能太窄，要能在某些領(lǐng)域改變?nèi)藗兊乃枷搿?/p>

十四、生物依賴于環(huán)境

生物是多層次組織結(jié)構(gòu)構(gòu)成的有機體，愈高級的生物，組織結(jié)構(gòu)愈復雜；

但不管哪一種生物，細胞都是其基本功能單位。

細胞由不同的生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸、脂類、碳水化合物等組成，并通過生物體的基本結(jié)構(gòu)單元細胞的新陳代謝構(gòu)建成生物體。各類生物大分子有著共同的物質(zhì)基礎元素，而這些元素均來自環(huán)境，即生物大分子環(huán)境中的各類原子所組成。

新陳代謝是生物細胞在生長、繁殖、分化的活動中從環(huán)境攝取養(yǎng)分和能量，并將廢物排棄的過程。

新陳代謝的實質(zhì)就是環(huán)境中的大分子分解后成為細胞活動所需能量及細胞基本結(jié)構(gòu)的元素，細胞靠細胞膜的吸收作用從環(huán)境中選擇性的吸收營養(yǎng)物質(zhì)及礦物元素，然后通過酶的作用，細胞將營養(yǎng)物質(zhì)進行生物化學反應，合成機體大分子，同時將廢物排棄到細胞外。

因此，離開了環(huán)境，生物因缺乏物質(zhì)基礎及其能量來源而死亡。

十五、生態(tài)系統(tǒng)中除少數(shù)能自養(yǎng)的細菌以外，幾乎所有的生物體所獲取的能量，都是太陽能單向傳遞的結(jié)果。

【太陽能】以陽光的形式進入生態(tài)系統(tǒng)，并通過綠色植物體內(nèi)的光轉(zhuǎn)換系統(tǒng)—光敏色素，尤其是葉綠素的光合作用被固定，把光能轉(zhuǎn)換為化學能貯存在有機物中，其中一部分供給異養(yǎng)生物進行生命活動。

這樣，太陽能通過光合生物進入生態(tài)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為【化學鍵上的高效化合能】開始流動，并通過生產(chǎn)者、消費者、分解者之間的食物鏈開始傳遞，最終被分解為無機物，重新進入為植物利用的再循環(huán)運動。

這種生物與環(huán)境、生物與生物之間的能量傳遞和轉(zhuǎn)換的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的【能量流動】。

十六、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動也服從熱力學定律：

這種能量流動的特點是能量流動的單向性和通過各營養(yǎng)級的能量逐漸減少，即以食物形式存在的能量總是從低的營養(yǎng)級流向高的營養(yǎng)級，傳遞過程中的有效能不斷損失。這是因為：

① 各營養(yǎng)級生物總有一部分會未被食用而自然死亡，最終被分解者所利用，不可能全部被下一營養(yǎng)級的生物完全利用；

② 各營養(yǎng)級的生物要維系自身的生命活動，必須消耗一部分能量，這一部分最后以熱能的形式消散到環(huán)境中；

③ 各營養(yǎng)級不能完全吸收利用上一營養(yǎng)級的能量，通過排泄損失能量。

十七、碳循環(huán)：

其一，碳是構(gòu)成生物體和貯藏光能的主要元素，在自然界中以碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機體和CO2、碳酸鹽等無機體的形式存在，并在大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和化石燃料（石油、煤等）等環(huán)境因素中進行碳循環(huán)；氮是構(gòu)成生命物質(zhì)蛋白質(zhì)和各種氨基酸的主要元素，也是大氣的主要組成成分；

其二，雖然大氣中自由氮含量占79％，卻不能直接被生物利用，只有將氮制造成硝酸鹽進入土壤，才能被植物吸收，最終通過食物鏈進入各類生命體。氮循環(huán)主要是在大氣、水體、生物和土壤之間進行；

其三，硫是氨基酸和蛋白的重要組成成分，它以硫鍵的形式把蛋白質(zhì)分子連接起來；硫循環(huán)由自然作用和人類活動所推動，主要在大氣、海洋和陸地之間進行。

十八、氮循環(huán)

氮是構(gòu)成生命物質(zhì)蛋白質(zhì)和各種氨基酸的主要元素，也是大氣的主要組成成分。

雖然大氣中自由氮含量占79％，卻不能直接被生物利用，只有將氮制造成硝酸鹽進入土壤，才能被植物吸收，最終通過食物鏈進入各類生命體。氮循環(huán)主要是在大氣、水體、生物和土壤之間進行，如圖1－2所示。

大氣中的氮進入土壤和植物有以下幾種方法：

① 人工固氮。人類通過工業(yè)手段，將大氣中的氮合成氨或銨鹽，即合成氮肥，供植物利用；

② 非生物固氮。如雷雨天氣的閃電現(xiàn)象而產(chǎn)生的電離作用，能將大氣中的氮氧化成硝酸鹽，隨降雨過程進入土壤，以及火山噴發(fā)出的巖漿所固定的氮，植物吸收這些進入土壤的氮；

③ 植物固氮。寄生的豆科植物和其他少數(shù)高等植物根部的根瘤固氮菌具有固定大氣中的氮的能力。

土壤中被固定的氨或銨鹽，經(jīng)硝化細菌將其轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽或硝酸鹽被植物吸收利用，并與碳結(jié)合形成各種氨基酸，最后合成蛋白質(zhì)；

動物直接或間接從植物中攝取植物性蛋白，作為自身的營養(yǎng)來源；

生物圈中動植物的殘體，以及動物新陳代謝過程中的含氮排泄物被微生物分解后有又形成氨或銨鹽，回歸于土壤。土壤中的氨形成硝酸鹽后，一部分為植物利用，另一部分則由反硝化細菌把硝酸鹽分解為氮分子，重新進人大氣。

十九、硫循環(huán)

硫是氨基酸和蛋白的重要組成成分，它以硫鍵的形式把蛋白質(zhì)分子連接起來；

硫循環(huán)由自然作用和人類活動所推動，主要在大氣、海洋和陸地之間進行。

【自然作用的循環(huán)過程】是：

陸地上，地殼中的硫通過火山噴發(fā)和巖石內(nèi)的硫在風化作用下，以H2S、SO2或硫酸鹽的形式進入大氣；

海底火山爆發(fā)時產(chǎn)生的硫分別逸入大氣和溶入海洋；

大氣、水分和土壤中的硫被植物所吸收，并進入動物體內(nèi)；

當生物殘骸被微生物分解時生成H2S回到大氣；

海洋中的生物遺骸腐敗后，其儲存的硫重新釋放到海水中，當海浪飛濺時，硫又進入大氣；

大氣中的硫或硫酸根離子，通過降水、沉降、和地表面吸收等過程回到陸地和海洋，并被植物吸收；

地表徑流的沖刷使土壤中的硫進入河流、海洋，最終沉積于海底。

二十、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞

信息是指系統(tǒng)傳輸和處理的對象。

通常是指在傳播形式中的情報、信號、消息、指令、數(shù)據(jù)、圖像等知識內(nèi)容。

生態(tài)系統(tǒng)中的信息是指各種環(huán)境因素：

在溝通生物和環(huán)境之間，生物種群內(nèi)部、及各生物群落之間的關(guān)系方面；。

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和聯(lián)系方式使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合成為一個有機的統(tǒng)一整體；

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞往往是雙向可逆的；

這是指既存在輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出向輸入的信息反饋；

生態(tài)系統(tǒng)中的信息形式主要有【營養(yǎng)信息】、【行為信息】、【化學信息】和【物理信息】。

二十一、營養(yǎng)信息

生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈和食物網(wǎng)構(gòu)成一個生物的營養(yǎng)信息系統(tǒng)。

各種生物通過營養(yǎng)的方式把信息從一個個體、一個種群或一個群落傳遞給另一個個體、另一個種群或另一個群落。

例如，食草動物與草原植被這兩個生物群落之間，當食草動物少時，草原植被就繁茂昌盛，這一信息傳遞到其它食草動物之中，則草原上的食草動物將增加；反之，當食草動物過多時，草原植被減少，不足以供養(yǎng)全部的食草動物，這一信息使得部分食草動物遷移。

因此，從草的多少可以得食草動物食物是否豐富的信息，以及食草動物數(shù)量的信息。

又如，鼠類、鵪鶉和貓頭鷹組成的食物鏈：當鵪鶉數(shù)量較少時，貓頭鷹大量捕食鼠類，鵪鶉很少受害；當鵪鶉數(shù)量較多時，貓頭鷹轉(zhuǎn)而大量捕捉鵪鶉。

這樣，通過貓頭鷹對鵪鶉捕食的輕重，向鵪鶉傳遞了鼠類數(shù)量多少的信息。

二十二、物理信息

生態(tài)系統(tǒng)中通過物理過程傳遞的信息稱為物理信息，如聲音、光線、氣溫、磁場等。

各種動物發(fā)出的聲音傳達了警告、恫嚇、安全、驚慌、以及要求配偶等各種信息：

含羞草在強烈聲音的刺激下，會表現(xiàn)出葉子合并，葉柄下垂的運動；

空中的飛禽通過視覺發(fā)現(xiàn)地面的獵物是一個光信息的傳遞過程，獵物是發(fā)出信息的信息源；

氣候由熱至冷的逐漸變化給動植物傳遞了食物減少和氣溫高低的信息，使得某些動物儲存脂肪、變換膚毛、有的進入冬眠，候鳥遷徙，植物落葉減少散熱；

蜜蜂無數(shù)次將花蜜運回蜂巢，候鳥成群結(jié)隊南北長途往返飛行都能準確到達目的地，這些動物主要依靠自己身上的電磁場與地球磁場相互作用確定方位。

二十三、化學信息

生態(tài)系統(tǒng)中通過化學物質(zhì)傳遞的信息稱為化學信息。

如某些生物在特定的條件下，或某個生長發(fā)育階段的代謝產(chǎn)物性激素、生長素等。

生物分泌出的這些特殊化學物質(zhì)在生物的個體或種群之間起著某種信息的傳遞作用，協(xié)調(diào)個體之間的活動，并且維持生物的集群活動的整體性。例如，許多哺乳動物（虎、狗、貓等）動物通過排泄物標記自己的行蹤和活動領(lǐng)域，其中的雄性動物憑借種內(nèi)的雌性個體釋放的體外性激素尋求配偶。螞蟻通過自己的分泌物留下化學跟蹤痕跡，以保持群體活動。

二十四、行為信息

生態(tài)系統(tǒng)中通過生物的異常行為傳遞的信息稱為行為信息。

如許多動物的異常表現(xiàn)和行動向同伙甚至其他物種發(fā)出識別、危險、警告、挑戰(zhàn)和求偶等信息。

例如，蜜蜂發(fā)現(xiàn)蜜源時，用舞蹈動作“告訴”同一巢穴其他的蜜蜂去采蜜，并用不同的行為姿勢表示出蜜源的遠近，其他工蜂則以觸覺來感覺舞蹈的步伐，得到正確方向的信息；

當某些自然災害，如森林火災發(fā)生時，離火源較近的動物紛紛逃離，這種異常行為信息可以傳遞給沿途其它物種的動物，使得更多的動物加入逃跑的行列。

二十五、生物多樣性的結(jié)構(gòu)

生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性結(jié)構(gòu)越復雜，生物種類越豐富，食物鏈的環(huán)節(jié)越多，自身調(diào)節(jié)能力越強；

反之，自身調(diào)節(jié)能力越弱。處于平衡狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)者、消費者、分解者構(gòu)成一個完整的食物網(wǎng)，缺一不可，否則營養(yǎng)結(jié)構(gòu)會缺損，導致生態(tài)系統(tǒng)的衰退和破壞，甚至系統(tǒng)可能會崩潰。

因此，若要維持穩(wěn)定的食物鏈，必須保持一定生物種類和數(shù)量的相對穩(wěn)定：

例如，一個草原生態(tài)系統(tǒng)，若只有植被、山羊和狼構(gòu)成簡單食物鏈，當狼群數(shù)量過多時，會使山羊數(shù)量急劇減少，狼群數(shù)量就會因食物的減少而隨之減少，整個系統(tǒng)遭到破壞；若山羊消失，這個系統(tǒng)就可能崩潰；

如果狼的食物除了山羊外，還有野兔、鹿和其它食草動物等種類，那么狼的食物就有了更多的選擇，狼群數(shù)量不會因山羊數(shù)量減少而減少，同時，山羊數(shù)量又得以恢復，生態(tài)系統(tǒng)保持了生物物種的相對平衡。

這些表明，生物多樣性結(jié)構(gòu)提高了生態(tài)系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)能力。

二十六、生態(tài)功能的完整性

生態(tài)系統(tǒng)的功能在生物生理機能的控制下能得到合理地運轉(zhuǎn)稱為生態(tài)功能的完整性。

生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)、能量和信息的流動，合理運轉(zhuǎn)是指生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量的輸入和輸出在各種生物的相互作用下達到相對平衡，信息網(wǎng)絡工作通暢。

生態(tài)系統(tǒng)中的能量和物質(zhì)的流動如果入不敷出，系統(tǒng)就會衰退；

若輸入多，輸出少，則生態(tài)系統(tǒng)有積累，也處于非平衡狀態(tài)；

能量、物質(zhì)和信息的流動越合理，生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)能力就越強。

如果能量流動在某個營養(yǎng)層上受阻或者物質(zhì)循環(huán)和信息溝通正常途徑的中斷，則生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)節(jié)能力下降甚至喪失。例如，向河流中排入大量的酚，若該系統(tǒng)生存著許多對酚有很強降解能力的微生物和水蔥等高等植物，酚就會很快得到降解，那么物質(zhì)平衡不會遭到破壞；反之，這個系統(tǒng)的物質(zhì)平衡就可能失調(diào)，生態(tài)平衡受到破壞。

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