10、热力学思维与动态大脑：探索生命与智能的奥秘

热力学思维与动态大脑：探索生命与智能的奥秘

在科学探索的征程中，热力学和大脑科学为我们理解生命、智能以及人类自身提供了独特的视角。从热力学对自动机和有机生命的重新审视，到大脑科学对大脑功能和结构的深入研究，我们逐渐揭开了其中的神秘面纱。

热力学视角下的自动机与有机生命

热力学的出现以及对能量组织和耗散的研究，引发了对有机生命活力的全新概念化思考。早期，克劳德·伯纳德对人体内部调节（“内环境”）的研究就是一个显著的例子。同时，热力学对技术的研究，即能量的转化和导向，为自我中断的精神自动机问题提供了新的视角。神经系统常被类比为调节铁路或殖民基础设施等庞大网络系统的通信技术，而其中关键的是，强大的物质力量的方向和组织由最短暂的物理力量——电所决定。

然而，将神经系统进行唯物主义简化存在明显的危险。因此，我们需要梳理这些相互交织的领域，明确机器 - 信息混合体中的交叉点概念。自动化的极限在哪里？在人类身上，何处会出现干预的潜在空间？这种空间并非是超越机器自动性的空间，而是出现不确定性的空间，这种不确定性需要我们做出决策，因为总有一些东西逃脱了组织系统的自动机制。

赫尔曼·冯·亥姆霍兹在其 1854 年的著名论文《论自然力的相互作用》中，对自动机的历史进行了简洁而全面的回顾。早期人们热衷于构建自动机器，如雅克·沃康松的著名的排泄鸭和模仿人类音乐家吹奏技巧的长笛演奏机，但到了 19 世纪，人们对自动性的兴趣转向了工业时代机器的功能。随着能量守恒原理的出现，熵的问题也随之而来。熵是指任何物理系统由于摩擦和碰撞而导致的能量损失，以及热量从高温向低温传导直至达到均匀状态的过程。如果宇宙的物理运动不受干扰，最终将达到“热寂”状态，即所有的力都转化为热，且热达到平衡，此时将不再有变