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焦慮，是現代人的常態。“我們只有不停奔跑，才能停留在原地”已經成為共識。
我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
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焦慮，是現代人的常態。“我們只有不停奔跑，才能停留在原地”已經成為共識。
我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
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焦慮，是現代人的常態。“我們只有不停奔跑，才能停留在原地”已經成為共識。
我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
不僅職場人在焦慮，公司老總更焦慮。
一個公司把自己的事情做好，並不意味著能夠存活下來，還要看市場中其他公司是否採用了顛覆性的競爭手段。
特別是互聯網時代到來後，跨界打劫，降維打擊層出不窮，《三體》中的臺詞“消滅你，與你無關”成為許多人的口頭禪。
現代社會中的每個人，每個公司，每個組織，甚至每個國家，都像獵豹和瞪羚一樣，被死死栓在紅皇后的跑步機上，唯有不停奔跑，才能停在原地。
為什麼“紅皇后假說”是普遍適用的？它背後有什麼深層道理嗎？
答案就是熱力學第二定律，也就是著名的熵增定律。
無法掙脫的熵增定律
“宇宙的熵趨向一個最大值”。
——魯道夫·克勞修斯（熵增定律的提出者）
在熵增理論提出之前，物理學的所有定律對於時間是可逆的。所謂時間可逆的意思是，在動力學方程中，將表示時間的t替換為-t，仍然完全符合物理規律。時間通常與變化聯繫在一起，然而在研究物質變化的動力學中，無論是在經典的、量子的，還是相對論的動力學中，時間只是外部的一個參量，它沒有什麼方向。
但是，有用的能量轉換為熵的過程卻是不可逆的，因此時間這個維度，在物理定律中第一次有了確定的方向。1927年，天文學家兼哲學家阿瑟·愛丁頓爵士（Arthur Eddington）將熵形容為貫穿在我們眼前的一支永不復返的“時間之矢”。
熵增定律告訴我們，任何一個孤立系統，都會自發地向概率最大的狀態變化。對於一個系統來說，只有處於一些特定狀態才能實現有效地運作，大部分狀態都會使得系統失效。比如一隻由許許多多細胞組成的兔子，想象把這些細胞打散了重組，這些細胞只有呈現出特定的連接狀態，這隻兔子才是存活的，否則它就變成了死亡狀態。
因此簡單地理解，概率最大的狀態，也就是系統失效、崩壞、潰散的狀態。因此，任何一個孤立系統都會走向滅亡，包括宇宙這個最大的系統也不例外，這就是所謂的“熱寂”（heat death of the universe）。
那麼，是否能夠逃脫這一終極詛咒呢？
麥克斯韋意識到，自然界存在著與熵增相拮抗的能量控制機制，但無法清晰說明這種機制，只能詼諧假定一種“妖”，也被稱為“麥克斯韋妖”。
用一個假想實驗來說明麥克斯韋妖的運作機制:在一個已經自然熵最大的容器中的分子運動，有沒有可能出現逆熵的情況。
一個絕熱容器被一塊絕熱的隔板分成相等的兩格，分別裝著不同溫度的理想氣體。如果抽掉隔板，兩邊的氣體將相互擴散，氣體分子之間通過相互碰撞傳遞能量，最終整個系統達到平衡狀態，也就是容器內部處處均質化，表現出同樣的溫度，我們說這時系統的熵達到最大。
當系統達到熵最大後，重新在系統中間設置一個絕熱隔板，並且有一個麥克斯韋妖控制的小門。
麥克斯韋妖沒啥特別的本事，但眼神好，反應敏捷，能準確地探測並控制單個分子運動，當發現一個高速運動的分子撞向門，則通過控制門的開關，令該分子進入左邊格子（如果該分子原本就在左邊，則關上門，讓其留在左邊；如果該分子原本在右邊，就打開門，讓其進入左邊）；麥克斯韋妖用同樣的方法將低速運動的分子進入右邊格子。如此一來，這個系統不僅左右部分形成了溫差，還實現熵的自發減少。
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我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
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一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
不僅職場人在焦慮，公司老總更焦慮。
一個公司把自己的事情做好，並不意味著能夠存活下來，還要看市場中其他公司是否採用了顛覆性的競爭手段。
特別是互聯網時代到來後，跨界打劫，降維打擊層出不窮，《三體》中的臺詞“消滅你，與你無關”成為許多人的口頭禪。
現代社會中的每個人，每個公司，每個組織，甚至每個國家，都像獵豹和瞪羚一樣，被死死栓在紅皇后的跑步機上，唯有不停奔跑，才能停在原地。
為什麼“紅皇后假說”是普遍適用的？它背後有什麼深層道理嗎？
答案就是熱力學第二定律，也就是著名的熵增定律。
無法掙脫的熵增定律
“宇宙的熵趨向一個最大值”。
——魯道夫·克勞修斯（熵增定律的提出者）
在熵增理論提出之前，物理學的所有定律對於時間是可逆的。所謂時間可逆的意思是，在動力學方程中，將表示時間的t替換為-t，仍然完全符合物理規律。時間通常與變化聯繫在一起，然而在研究物質變化的動力學中，無論是在經典的、量子的，還是相對論的動力學中，時間只是外部的一個參量，它沒有什麼方向。
但是，有用的能量轉換為熵的過程卻是不可逆的，因此時間這個維度，在物理定律中第一次有了確定的方向。1927年，天文學家兼哲學家阿瑟·愛丁頓爵士（Arthur Eddington）將熵形容為貫穿在我們眼前的一支永不復返的“時間之矢”。
熵增定律告訴我們，任何一個孤立系統，都會自發地向概率最大的狀態變化。對於一個系統來說，只有處於一些特定狀態才能實現有效地運作，大部分狀態都會使得系統失效。比如一隻由許許多多細胞組成的兔子，想象把這些細胞打散了重組，這些細胞只有呈現出特定的連接狀態，這隻兔子才是存活的，否則它就變成了死亡狀態。
因此簡單地理解，概率最大的狀態，也就是系統失效、崩壞、潰散的狀態。因此，任何一個孤立系統都會走向滅亡，包括宇宙這個最大的系統也不例外，這就是所謂的“熱寂”（heat death of the universe）。
那麼，是否能夠逃脫這一終極詛咒呢？
麥克斯韋意識到，自然界存在著與熵增相拮抗的能量控制機制，但無法清晰說明這種機制，只能詼諧假定一種“妖”，也被稱為“麥克斯韋妖”。
用一個假想實驗來說明麥克斯韋妖的運作機制:在一個已經自然熵最大的容器中的分子運動，有沒有可能出現逆熵的情況。
一個絕熱容器被一塊絕熱的隔板分成相等的兩格，分別裝著不同溫度的理想氣體。如果抽掉隔板，兩邊的氣體將相互擴散，氣體分子之間通過相互碰撞傳遞能量，最終整個系統達到平衡狀態，也就是容器內部處處均質化，表現出同樣的溫度，我們說這時系統的熵達到最大。
當系統達到熵最大後，重新在系統中間設置一個絕熱隔板，並且有一個麥克斯韋妖控制的小門。
麥克斯韋妖沒啥特別的本事，但眼神好，反應敏捷，能準確地探測並控制單個分子運動，當發現一個高速運動的分子撞向門，則通過控制門的開關，令該分子進入左邊格子（如果該分子原本就在左邊，則關上門，讓其留在左邊；如果該分子原本在右邊，就打開門，讓其進入左邊）；麥克斯韋妖用同樣的方法將低速運動的分子進入右邊格子。如此一來，這個系統不僅左右部分形成了溫差，還實現熵的自發減少。
| 麥克斯韋妖
麥克斯韋妖假說如同一根救命稻草，成為將宇宙從“熵增詛咒”中拯救出來的一線希望。
但是這個假說困擾了物理學家一百多年，最終還是沒有打破熵增詛咒。因為人們忽略了一點：感知到分子運動，相當於獲取信息，而獲得信息需要消耗能量，這隻小妖相當於源源不斷地從系統外獲得能量，來實現低熵狀態。
根據信息論可以嚴格證明，當觀察者對某事件一無所知時，信息熵和信息，數量相等，意義相反（這種情況下，信息熵的定義與熱力學熵的玻爾茲曼解釋是一致的），而且信息熵與熱力學熵可以相互轉換（例如在論文“Information Theory and Statistical Mechanics”（Phys. Rev. 106, 620 (1957)）中提到，如果我們把統計物理的架構想像為一個概率論問題而不理會傳統統計力學的假設，那麼統計力學和概率論同為最大熵值問題。）
麥克斯韋妖的關鍵在於從外界獲取信息，而信息需要獲取能量，能量需來自於外界系統。也就是需要打破“孤立系統”這一條件。
依靠負熵生存的生命
“新陳代謝中的本質，乃是使有機體成功地消除了當它自身活著的時候不得不產生的全部的熵。”
——薛定諤
麥克斯韋妖沒有打破熱寂的詛咒，卻無意間揭露了生命的本質。量子物理學家薛定諤在1943年進一步明確地提出：“生命以負熵為食”。
按照薛定諤的定義，所謂生命，就是從外界獲取信息，降低自身的熵，從而維持自身狀態的動力系統。
這一定義，實際上就是對麥克斯韋妖的刻畫，比其他任何定義都更能刻畫生命的本質，其外延也遠遠超出了通常概念中的有機物形成的“生命”，無論是否碳基，是否人造，是否孤立個體，都可以被歸為生命的範疇，為了避免混淆，我們將其稱為“泛生命體”。
除了通常我們所認知的生命之外，蟻群、企業、城市、國家等也屬於“泛生命體”。這也是為什麼善友教授說“把你的事業看作一條命”，它真的具有與生命類似的特徵。
但是，信息與熵是硬幣的一體兩面，信息本身並不天然具備熵減的特性。生命是如何通過獲取外部信息，來實現自身熵減的呢？
答案是——“模型”。
泛生命體通過模型，對從外界獲取的信息進行壓縮，從中獲取對於生存有利的“有效信息”，從而實現熵減。
舉個例子，以生物體最基本的“新陳代謝”來說，從某種意義上說，是一種通過“組合創新”實現熵減的過程。
生物體攝取的蛋白質，要首先分解為基本單元——氨基酸，然後按照DNA或RNA的指令，將其重新組裝為新的蛋白質分子，成為自身肌體的材料或實現特定功能。氨基酸組合成蛋白質的可能性無窮無盡，只有按照特定的模型，才能組裝成特定用途的蛋白質。
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我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
不僅職場人在焦慮，公司老總更焦慮。
一個公司把自己的事情做好，並不意味著能夠存活下來，還要看市場中其他公司是否採用了顛覆性的競爭手段。
特別是互聯網時代到來後，跨界打劫，降維打擊層出不窮，《三體》中的臺詞“消滅你，與你無關”成為許多人的口頭禪。
現代社會中的每個人，每個公司，每個組織，甚至每個國家，都像獵豹和瞪羚一樣，被死死栓在紅皇后的跑步機上，唯有不停奔跑，才能停在原地。
為什麼“紅皇后假說”是普遍適用的？它背後有什麼深層道理嗎？
答案就是熱力學第二定律，也就是著名的熵增定律。
無法掙脫的熵增定律
“宇宙的熵趨向一個最大值”。
——魯道夫·克勞修斯（熵增定律的提出者）
在熵增理論提出之前，物理學的所有定律對於時間是可逆的。所謂時間可逆的意思是，在動力學方程中，將表示時間的t替換為-t，仍然完全符合物理規律。時間通常與變化聯繫在一起，然而在研究物質變化的動力學中，無論是在經典的、量子的，還是相對論的動力學中，時間只是外部的一個參量，它沒有什麼方向。
但是，有用的能量轉換為熵的過程卻是不可逆的，因此時間這個維度，在物理定律中第一次有了確定的方向。1927年，天文學家兼哲學家阿瑟·愛丁頓爵士（Arthur Eddington）將熵形容為貫穿在我們眼前的一支永不復返的“時間之矢”。
熵增定律告訴我們，任何一個孤立系統，都會自發地向概率最大的狀態變化。對於一個系統來說，只有處於一些特定狀態才能實現有效地運作，大部分狀態都會使得系統失效。比如一隻由許許多多細胞組成的兔子，想象把這些細胞打散了重組，這些細胞只有呈現出特定的連接狀態，這隻兔子才是存活的，否則它就變成了死亡狀態。
因此簡單地理解，概率最大的狀態，也就是系統失效、崩壞、潰散的狀態。因此，任何一個孤立系統都會走向滅亡，包括宇宙這個最大的系統也不例外，這就是所謂的“熱寂”（heat death of the universe）。
那麼，是否能夠逃脫這一終極詛咒呢？
麥克斯韋意識到，自然界存在著與熵增相拮抗的能量控制機制，但無法清晰說明這種機制，只能詼諧假定一種“妖”，也被稱為“麥克斯韋妖”。
用一個假想實驗來說明麥克斯韋妖的運作機制:在一個已經自然熵最大的容器中的分子運動，有沒有可能出現逆熵的情況。
一個絕熱容器被一塊絕熱的隔板分成相等的兩格，分別裝著不同溫度的理想氣體。如果抽掉隔板，兩邊的氣體將相互擴散，氣體分子之間通過相互碰撞傳遞能量，最終整個系統達到平衡狀態，也就是容器內部處處均質化，表現出同樣的溫度，我們說這時系統的熵達到最大。
當系統達到熵最大後，重新在系統中間設置一個絕熱隔板，並且有一個麥克斯韋妖控制的小門。
麥克斯韋妖沒啥特別的本事，但眼神好，反應敏捷，能準確地探測並控制單個分子運動，當發現一個高速運動的分子撞向門，則通過控制門的開關，令該分子進入左邊格子（如果該分子原本就在左邊，則關上門，讓其留在左邊；如果該分子原本在右邊，就打開門，讓其進入左邊）；麥克斯韋妖用同樣的方法將低速運動的分子進入右邊格子。如此一來，這個系統不僅左右部分形成了溫差，還實現熵的自發減少。
| 麥克斯韋妖
麥克斯韋妖假說如同一根救命稻草，成為將宇宙從“熵增詛咒”中拯救出來的一線希望。
但是這個假說困擾了物理學家一百多年，最終還是沒有打破熵增詛咒。因為人們忽略了一點：感知到分子運動，相當於獲取信息，而獲得信息需要消耗能量，這隻小妖相當於源源不斷地從系統外獲得能量，來實現低熵狀態。
根據信息論可以嚴格證明，當觀察者對某事件一無所知時，信息熵和信息，數量相等，意義相反（這種情況下，信息熵的定義與熱力學熵的玻爾茲曼解釋是一致的），而且信息熵與熱力學熵可以相互轉換（例如在論文“Information Theory and Statistical Mechanics”（Phys. Rev. 106, 620 (1957)）中提到，如果我們把統計物理的架構想像為一個概率論問題而不理會傳統統計力學的假設，那麼統計力學和概率論同為最大熵值問題。）
麥克斯韋妖的關鍵在於從外界獲取信息，而信息需要獲取能量，能量需來自於外界系統。也就是需要打破“孤立系統”這一條件。
依靠負熵生存的生命
“新陳代謝中的本質，乃是使有機體成功地消除了當它自身活著的時候不得不產生的全部的熵。”
——薛定諤
麥克斯韋妖沒有打破熱寂的詛咒，卻無意間揭露了生命的本質。量子物理學家薛定諤在1943年進一步明確地提出：“生命以負熵為食”。
按照薛定諤的定義，所謂生命，就是從外界獲取信息，降低自身的熵，從而維持自身狀態的動力系統。
這一定義，實際上就是對麥克斯韋妖的刻畫，比其他任何定義都更能刻畫生命的本質，其外延也遠遠超出了通常概念中的有機物形成的“生命”，無論是否碳基，是否人造，是否孤立個體，都可以被歸為生命的範疇，為了避免混淆，我們將其稱為“泛生命體”。
除了通常我們所認知的生命之外，蟻群、企業、城市、國家等也屬於“泛生命體”。這也是為什麼善友教授說“把你的事業看作一條命”，它真的具有與生命類似的特徵。
但是，信息與熵是硬幣的一體兩面，信息本身並不天然具備熵減的特性。生命是如何通過獲取外部信息，來實現自身熵減的呢？
答案是——“模型”。
泛生命體通過模型，對從外界獲取的信息進行壓縮，從中獲取對於生存有利的“有效信息”，從而實現熵減。
舉個例子，以生物體最基本的“新陳代謝”來說，從某種意義上說，是一種通過“組合創新”實現熵減的過程。
生物體攝取的蛋白質，要首先分解為基本單元——氨基酸，然後按照DNA或RNA的指令，將其重新組裝為新的蛋白質分子，成為自身肌體的材料或實現特定功能。氨基酸組合成蛋白質的可能性無窮無盡，只有按照特定的模型，才能組裝成特定用途的蛋白質。
組裝蛋白質的原理如同3D打印機。DNA所存儲的“模型”，也就相當於3D打印機所存儲的數據文件。
問題來了，DNA是如何篩選出能夠實現精巧功能的蛋白質分子的模型，並存儲起來的呢？
答案就是演化。
生物演化如同一場永無休止的生存測試。DNA的“變異”，就是猜測考試答案，猜對的獎勵就是繼續存活，猜錯的懲罰就是死亡。
通過無數代的篩選，能夠實現熵減的模型被保留下來，並且通過“遺傳”被富集起來，從而使得整個種群形成穩定的“減熵模型庫”。
這個減熵模型庫，和我們所說的“思維模型”具有內在的相似性：其作用都是通過有限的模型對近乎無限的信息進行處理，得到的結果可以用來解釋過去，以及預測未來。
這一過程就是熵減的本質。
如果說，混沌的學員是通過“行為+反饋”的學習機制，來獲得運用思維模型的能力；DNA獲得“模型”的能力，同樣也是通過“行為+反饋”的學習機制完成的。在創新學院中，學員獲得的反饋來自輔導員，而DNA獲得的反饋來自大自然，就是“生存與毀滅”二選一。
演化，就是生命所獲得的第一種學習方法。
生命依靠負熵為生=生命依靠學習和模型為生。
學習並運用模型，這是刻在基因上的、生命體最本質的需求，目的就是抵抗熵增。因此，生命就是那隻麥克斯韋妖。
問題又來了，既然最原始的生物就有學習模型的能力，為什麼生物要持續演化，出現各種各樣更加高等的生物？
更進一步，為什麼我們不僅必須學習，而且還要來到混沌大學，花費大量的時間和精力，學習關於創新的思維模型？
負熵的代價
“熵減的過程十分痛苦，十分痛苦呀！但結果都是光明的。從小就不學習，不努力，熵增的結果是痛苦呀！我想重來一次，但沒有來生。”
——任正非
任何負熵的實現，都要付出代價。
總的來說，就是局部子系統實現熵減的同時，使得更大的系統進一步熵增。
比如一間開了空調的房間，空調使得屋內溫度降低，也就降低了屋內的熵，但是室外機放出了更多的熱量，使得整體熵升高得更多。人類科技發展，一方面使得我們的生活更便利，另一方面也使得熵增速率不斷提升。
"點擊即可收聽↓↓↓
焦慮，是現代人的常態。“我們只有不停奔跑，才能停留在原地”已經成為共識。
我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
不僅職場人在焦慮，公司老總更焦慮。
一個公司把自己的事情做好，並不意味著能夠存活下來，還要看市場中其他公司是否採用了顛覆性的競爭手段。
特別是互聯網時代到來後，跨界打劫，降維打擊層出不窮，《三體》中的臺詞“消滅你，與你無關”成為許多人的口頭禪。
現代社會中的每個人，每個公司，每個組織，甚至每個國家，都像獵豹和瞪羚一樣，被死死栓在紅皇后的跑步機上，唯有不停奔跑，才能停在原地。
為什麼“紅皇后假說”是普遍適用的？它背後有什麼深層道理嗎？
答案就是熱力學第二定律，也就是著名的熵增定律。
無法掙脫的熵增定律
“宇宙的熵趨向一個最大值”。
——魯道夫·克勞修斯（熵增定律的提出者）
在熵增理論提出之前，物理學的所有定律對於時間是可逆的。所謂時間可逆的意思是，在動力學方程中，將表示時間的t替換為-t，仍然完全符合物理規律。時間通常與變化聯繫在一起，然而在研究物質變化的動力學中，無論是在經典的、量子的，還是相對論的動力學中，時間只是外部的一個參量，它沒有什麼方向。
但是，有用的能量轉換為熵的過程卻是不可逆的，因此時間這個維度，在物理定律中第一次有了確定的方向。1927年，天文學家兼哲學家阿瑟·愛丁頓爵士（Arthur Eddington）將熵形容為貫穿在我們眼前的一支永不復返的“時間之矢”。
熵增定律告訴我們，任何一個孤立系統，都會自發地向概率最大的狀態變化。對於一個系統來說，只有處於一些特定狀態才能實現有效地運作，大部分狀態都會使得系統失效。比如一隻由許許多多細胞組成的兔子，想象把這些細胞打散了重組，這些細胞只有呈現出特定的連接狀態，這隻兔子才是存活的，否則它就變成了死亡狀態。
因此簡單地理解，概率最大的狀態，也就是系統失效、崩壞、潰散的狀態。因此，任何一個孤立系統都會走向滅亡，包括宇宙這個最大的系統也不例外，這就是所謂的“熱寂”（heat death of the universe）。
那麼，是否能夠逃脫這一終極詛咒呢？
麥克斯韋意識到，自然界存在著與熵增相拮抗的能量控制機制，但無法清晰說明這種機制，只能詼諧假定一種“妖”，也被稱為“麥克斯韋妖”。
用一個假想實驗來說明麥克斯韋妖的運作機制:在一個已經自然熵最大的容器中的分子運動，有沒有可能出現逆熵的情況。
一個絕熱容器被一塊絕熱的隔板分成相等的兩格，分別裝著不同溫度的理想氣體。如果抽掉隔板，兩邊的氣體將相互擴散，氣體分子之間通過相互碰撞傳遞能量，最終整個系統達到平衡狀態，也就是容器內部處處均質化，表現出同樣的溫度，我們說這時系統的熵達到最大。
當系統達到熵最大後，重新在系統中間設置一個絕熱隔板，並且有一個麥克斯韋妖控制的小門。
麥克斯韋妖沒啥特別的本事，但眼神好，反應敏捷，能準確地探測並控制單個分子運動，當發現一個高速運動的分子撞向門，則通過控制門的開關，令該分子進入左邊格子（如果該分子原本就在左邊，則關上門，讓其留在左邊；如果該分子原本在右邊，就打開門，讓其進入左邊）；麥克斯韋妖用同樣的方法將低速運動的分子進入右邊格子。如此一來，這個系統不僅左右部分形成了溫差，還實現熵的自發減少。
| 麥克斯韋妖
麥克斯韋妖假說如同一根救命稻草，成為將宇宙從“熵增詛咒”中拯救出來的一線希望。
但是這個假說困擾了物理學家一百多年，最終還是沒有打破熵增詛咒。因為人們忽略了一點：感知到分子運動，相當於獲取信息，而獲得信息需要消耗能量，這隻小妖相當於源源不斷地從系統外獲得能量，來實現低熵狀態。
根據信息論可以嚴格證明，當觀察者對某事件一無所知時，信息熵和信息，數量相等，意義相反（這種情況下，信息熵的定義與熱力學熵的玻爾茲曼解釋是一致的），而且信息熵與熱力學熵可以相互轉換（例如在論文“Information Theory and Statistical Mechanics”（Phys. Rev. 106, 620 (1957)）中提到，如果我們把統計物理的架構想像為一個概率論問題而不理會傳統統計力學的假設，那麼統計力學和概率論同為最大熵值問題。）
麥克斯韋妖的關鍵在於從外界獲取信息，而信息需要獲取能量，能量需來自於外界系統。也就是需要打破“孤立系統”這一條件。
依靠負熵生存的生命
“新陳代謝中的本質，乃是使有機體成功地消除了當它自身活著的時候不得不產生的全部的熵。”
——薛定諤
麥克斯韋妖沒有打破熱寂的詛咒，卻無意間揭露了生命的本質。量子物理學家薛定諤在1943年進一步明確地提出：“生命以負熵為食”。
按照薛定諤的定義，所謂生命，就是從外界獲取信息，降低自身的熵，從而維持自身狀態的動力系統。
這一定義，實際上就是對麥克斯韋妖的刻畫，比其他任何定義都更能刻畫生命的本質，其外延也遠遠超出了通常概念中的有機物形成的“生命”，無論是否碳基，是否人造，是否孤立個體，都可以被歸為生命的範疇，為了避免混淆，我們將其稱為“泛生命體”。
除了通常我們所認知的生命之外，蟻群、企業、城市、國家等也屬於“泛生命體”。這也是為什麼善友教授說“把你的事業看作一條命”，它真的具有與生命類似的特徵。
但是，信息與熵是硬幣的一體兩面，信息本身並不天然具備熵減的特性。生命是如何通過獲取外部信息，來實現自身熵減的呢？
答案是——“模型”。
泛生命體通過模型，對從外界獲取的信息進行壓縮，從中獲取對於生存有利的“有效信息”，從而實現熵減。
舉個例子，以生物體最基本的“新陳代謝”來說，從某種意義上說，是一種通過“組合創新”實現熵減的過程。
生物體攝取的蛋白質，要首先分解為基本單元——氨基酸，然後按照DNA或RNA的指令，將其重新組裝為新的蛋白質分子，成為自身肌體的材料或實現特定功能。氨基酸組合成蛋白質的可能性無窮無盡，只有按照特定的模型，才能組裝成特定用途的蛋白質。
組裝蛋白質的原理如同3D打印機。DNA所存儲的“模型”，也就相當於3D打印機所存儲的數據文件。
問題來了，DNA是如何篩選出能夠實現精巧功能的蛋白質分子的模型，並存儲起來的呢？
答案就是演化。
生物演化如同一場永無休止的生存測試。DNA的“變異”，就是猜測考試答案，猜對的獎勵就是繼續存活，猜錯的懲罰就是死亡。
通過無數代的篩選，能夠實現熵減的模型被保留下來，並且通過“遺傳”被富集起來，從而使得整個種群形成穩定的“減熵模型庫”。
這個減熵模型庫，和我們所說的“思維模型”具有內在的相似性：其作用都是通過有限的模型對近乎無限的信息進行處理，得到的結果可以用來解釋過去，以及預測未來。
這一過程就是熵減的本質。
如果說，混沌的學員是通過“行為+反饋”的學習機制，來獲得運用思維模型的能力；DNA獲得“模型”的能力，同樣也是通過“行為+反饋”的學習機制完成的。在創新學院中，學員獲得的反饋來自輔導員，而DNA獲得的反饋來自大自然，就是“生存與毀滅”二選一。
演化，就是生命所獲得的第一種學習方法。
生命依靠負熵為生=生命依靠學習和模型為生。
學習並運用模型，這是刻在基因上的、生命體最本質的需求，目的就是抵抗熵增。因此，生命就是那隻麥克斯韋妖。
問題又來了，既然最原始的生物就有學習模型的能力，為什麼生物要持續演化，出現各種各樣更加高等的生物？
更進一步，為什麼我們不僅必須學習，而且還要來到混沌大學，花費大量的時間和精力，學習關於創新的思維模型？
負熵的代價
“熵減的過程十分痛苦，十分痛苦呀！但結果都是光明的。從小就不學習，不努力，熵增的結果是痛苦呀！我想重來一次，但沒有來生。”
——任正非
任何負熵的實現，都要付出代價。
總的來說，就是局部子系統實現熵減的同時，使得更大的系統進一步熵增。
比如一間開了空調的房間，空調使得屋內溫度降低，也就降低了屋內的熵，但是室外機放出了更多的熱量，使得整體熵升高得更多。人類科技發展，一方面使得我們的生活更便利，另一方面也使得熵增速率不斷提升。
為了實現減熵，反而導致熵增的嚴峻事實，使得生物不僅要學習，而且學習還必須滿足如下條件：
學習得到的熵減能力，必須大於環境的熵增。
考慮到環境的熵增主要就是生物自身造成的，本質上，這是一場“以鄰為壑”的生存競賽，而這就是“紅皇后假說”背後的根本原因。
為了生存，生命自誕生起，就掀起了一場熵減的軍備競賽，所有生命不得不學習更強大的減熵模型，以及更強大的學習能力。生命減熵能力越強，使得環境熵增越迅速，從而形成螺旋遞增的加速循環。
在這場軍備競賽中搶先一步，獲得生存優勢的能力，就是創新。
99.99%的生物都滅絕了，倖存下來的0.01%，都是在這場殘酷創新大賽中暫時獲勝的幸運兒。
單體細胞無法跟上軍備競賽的速度，不得不多細胞聯合起來，通過更高層次的“智慧湧現”，也就是湧現創新，成為多細胞的高等生物，來跟上越來越快的紅皇后跑步機。
生物演化就是一場學習能力的競賽。單純依靠演化的學習能力無法跟上需求，生物又演化出專門用來收集信息和處理信息的神經細胞，以及更高層次智慧湧現的神經網絡，學習能力出現巨大飛躍。
此後，生物的智能競賽又逐漸過渡到需要實時進行復雜信息處理，並做出判斷的高等動物，直至人類出現。
人類出現後，再次復現了從單體到群體智慧湧現的過程。人類組成各種強大的組織，以整體形態進行減熵。信息技術也在不斷迭代，從語言、文字到造紙印刷，直到今天的計算機互聯網以及更發達的ICT技術。為了生存，人類專門用於學習的時間越來越長。任何人，任何組織，如果不能持續學習，做到與時俱進，都將會被無情地拋棄。
今天的世界，信息的指數級爆炸使得環境熵增也呈指數增長。每個人，每個公司，都被迫走上紅皇后跑步機，為了減熵大計，奮力奔跑！
為什麼我們必須學習思維模型？
普通人通常所認知的“學習”，是不斷獲取自己不知道的增量信息。然而記憶信息並不是真正的學習，反而會持續增加你思維中的信息熵。只有像DNA那樣，通過模型建立信息與信息之間的聯繫，從而壓縮海量信息，獲得對未來的判斷以及決策能力，才是學習。
對於個人來說，必須採用越來越有效的思維模型，從無邊無際的信息中獲取有效信息，快速高效決策。
對於企業來說，不斷學習，不斷創新的過程，使得自身減熵的速度大於環境熵增的速度，是維持企業生存的必須。
特別是當華為、亞馬遜等以反熵增為第一要務的公司變得越來越強大，不能快速轉變的公司被淹沒在“熵增之海”中，已經成為大概率事件。
生物演化的歷史上，由於某一物種取得壓倒性優勢快速繁衍，迅速抬高環境熵增速率，導致其他物種大批量滅絕，這種事件曾經反覆上演，並被稱為“大滅絕”事件。
亞馬遜等新型公司，很可能就是這樣的優勢物種。
人工智能時代已經悄然來臨，當機器開始學得像人一樣思考的時候，許多人還在像老式計算機那樣記憶信息，《未來簡史》所預言的“無用階級”雖然殘酷，卻在一步步成為現實。
通過學習和創新獲得熵減，這已經不是可有可無的事情，而是越來越成為在這個時代生存下去的第一法則。我們不僅要跑，而且要跑得比別人快。
“我們唯有加速奔跑，才能存活在這個時代。”（完）
知識是無限的，但是處理知識的模型是有限的
同樣的信息
採用不同的思維方式組合能發揮截然不同的效果
加入創新學院可能是你實現熵減的最佳途徑
不斷的刻意訓練，重塑你的思維方式
*本文作者為王民盛，個人公號北山浮生（BSFS_View）王民盛，畢業於清華大學物理系，十餘年ICT行業專利從業經驗，現供職於混沌大學，進行商業創新理論和案例的研究，指導創新方案落地，助力中國創新創業者成長。部分內容有刪減，歡迎轉發朋友圈並分享給你的朋友。
版式：Summer
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生命以負熵為生
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焦慮，是現代人的常態。“我們只有不停奔跑，才能停留在原地”已經成為共識。
我們陷入對知識和信息的狂熱，瘋狂地想學習收集最新的知識，生怕別人知道了自己不知道的東西，從而導致自己被淘汰。
蜂擁而至的信息，你淹沒其中。現在，請你再深思考一步，競爭常識背後有什麼底層道理嗎?其實，我們所做的一切都是為了減少“熵”。
剛剛結束的李善友教授年度大課上講述了華為反熵增的精彩案例，今天混沌君請到案例的作者王民盛將為大家進一步講述，關於反熵背後的深刻道理。
作者 | 王民盛 個人公號：北山浮生（BSFS_View）
音頻與校訂 | 詩嵐（張建芳），混沌大學創新助教
一語成讖的“紅皇后假說”
“我們只有不停奔跑，才能停在原地。”
——紅皇后
這是童話《愛麗絲漫遊仙境》中的一句臺詞。
在小女孩愛麗絲的那個奇幻夢境中，為了爭取生存的機會，避免被淘汰，動物必須不停的奔跑，才有一線生機。
人們一直以為，這只是童話中大開腦洞的荒誕情節。然而，科學家們越來越傾向認為，我們真實的世界就是如此。
1973年，美國芝加哥大學進化生物學家範瓦倫（L. van Valen）提出“紅皇后假說”，來作為他所提出的進化理論的隱喻。
達爾文的進化理論認為，物種的進化，是為了適應環境。而“紅皇后假說”則更進一步，物種不僅要適應自然環境，還要適應其他物種所構成的生存環境。物種間的軍備競賽，會推動物種加速演化，適應速度慢，意味著被淘汰出局。
獵豹與瞪羚的寓言，很好地解釋了這一假說。
獵豹媽媽的家教是這樣的：“孩子，你要是跑不過瞪羚，就會被餓死。”
經過一代又一代的激烈競爭，跑得慢的獵豹餓死了，活下來的都是精銳中的精銳。這些最善跑的獵豹，雖然擁有柔韌的脊椎、強勁的長腿、釘鞋般的爪子和流線體形，比祖先不知快了多少，獵豹捕到的瞪羚卻不比祖先多。
這是因為，獵豹遭受考驗的同時，瞪羚也在面臨著同樣的生存考驗。瞪羚從小接受的教育是：“孩子，你要是跑不過獵豹，就會被吃掉。”只有跑得最快的瞪羚才能生存。雖然瞪羚的速度也有很大進步，能甩掉獵豹的瞪羚也沒有增加。
獵豹和瞪羚都被拴在紅色皇后的跑步機上。兩方不斷地進化，越跑越快，但它們得到的東西，並沒有比跑得慢的祖先更多。獵豹沒有殺絕瞪羚，瞪羚也沒有餓死全部的獵豹，雖然它們飛奔如同紅皇后，卻始終留在原地。
紅皇后假說之所以有名，是因為它不僅對生物進化做出了比達爾文更為貼切的描述，似乎也揭示了人類世界的規律，特別是商業競爭中的關鍵法則——你當前的境況是不是最好其實並不重要，比其他人跑得快才重要。
否則，你連留在原地，恐怕也很難做到。
隨著科學技術的進步，人們的生活水平不斷提高，但是人們並沒有如同預想中的那樣擁有大量閒暇時間，而是越來越忙，壓力越來越大。
很多人因此患上了“知識焦慮症”，生怕別人知道了自己不知道的知識，導致自己被淘汰。因此下載了一堆學習類app，購買了大量付費課程，彷彿“十分鐘讀懂一本書”，“七步法成為營銷高手”這些眼花繚亂的內容，就真的能讓自己成為高手。
不僅職場人在焦慮，公司老總更焦慮。
一個公司把自己的事情做好，並不意味著能夠存活下來，還要看市場中其他公司是否採用了顛覆性的競爭手段。
特別是互聯網時代到來後，跨界打劫，降維打擊層出不窮，《三體》中的臺詞“消滅你，與你無關”成為許多人的口頭禪。
現代社會中的每個人，每個公司，每個組織，甚至每個國家，都像獵豹和瞪羚一樣，被死死栓在紅皇后的跑步機上，唯有不停奔跑，才能停在原地。
為什麼“紅皇后假說”是普遍適用的？它背後有什麼深層道理嗎？
答案就是熱力學第二定律，也就是著名的熵增定律。
無法掙脫的熵增定律
“宇宙的熵趨向一個最大值”。
——魯道夫·克勞修斯（熵增定律的提出者）
在熵增理論提出之前，物理學的所有定律對於時間是可逆的。所謂時間可逆的意思是，在動力學方程中，將表示時間的t替換為-t，仍然完全符合物理規律。時間通常與變化聯繫在一起，然而在研究物質變化的動力學中，無論是在經典的、量子的，還是相對論的動力學中，時間只是外部的一個參量，它沒有什麼方向。
但是，有用的能量轉換為熵的過程卻是不可逆的，因此時間這個維度，在物理定律中第一次有了確定的方向。1927年，天文學家兼哲學家阿瑟·愛丁頓爵士（Arthur Eddington）將熵形容為貫穿在我們眼前的一支永不復返的“時間之矢”。
熵增定律告訴我們，任何一個孤立系統，都會自發地向概率最大的狀態變化。對於一個系統來說，只有處於一些特定狀態才能實現有效地運作，大部分狀態都會使得系統失效。比如一隻由許許多多細胞組成的兔子，想象把這些細胞打散了重組，這些細胞只有呈現出特定的連接狀態，這隻兔子才是存活的，否則它就變成了死亡狀態。
因此簡單地理解，概率最大的狀態，也就是系統失效、崩壞、潰散的狀態。因此，任何一個孤立系統都會走向滅亡，包括宇宙這個最大的系統也不例外，這就是所謂的“熱寂”（heat death of the universe）。
那麼，是否能夠逃脫這一終極詛咒呢？
麥克斯韋意識到，自然界存在著與熵增相拮抗的能量控制機制，但無法清晰說明這種機制，只能詼諧假定一種“妖”，也被稱為“麥克斯韋妖”。
用一個假想實驗來說明麥克斯韋妖的運作機制:在一個已經自然熵最大的容器中的分子運動，有沒有可能出現逆熵的情況。
一個絕熱容器被一塊絕熱的隔板分成相等的兩格，分別裝著不同溫度的理想氣體。如果抽掉隔板，兩邊的氣體將相互擴散，氣體分子之間通過相互碰撞傳遞能量，最終整個系統達到平衡狀態，也就是容器內部處處均質化，表現出同樣的溫度，我們說這時系統的熵達到最大。
當系統達到熵最大後，重新在系統中間設置一個絕熱隔板，並且有一個麥克斯韋妖控制的小門。
麥克斯韋妖沒啥特別的本事，但眼神好，反應敏捷，能準確地探測並控制單個分子運動，當發現一個高速運動的分子撞向門，則通過控制門的開關，令該分子進入左邊格子（如果該分子原本就在左邊，則關上門，讓其留在左邊；如果該分子原本在右邊，就打開門，讓其進入左邊）；麥克斯韋妖用同樣的方法將低速運動的分子進入右邊格子。如此一來，這個系統不僅左右部分形成了溫差，還實現熵的自發減少。
| 麥克斯韋妖
麥克斯韋妖假說如同一根救命稻草，成為將宇宙從“熵增詛咒”中拯救出來的一線希望。
但是這個假說困擾了物理學家一百多年，最終還是沒有打破熵增詛咒。因為人們忽略了一點：感知到分子運動，相當於獲取信息，而獲得信息需要消耗能量，這隻小妖相當於源源不斷地從系統外獲得能量，來實現低熵狀態。
根據信息論可以嚴格證明，當觀察者對某事件一無所知時，信息熵和信息，數量相等，意義相反（這種情況下，信息熵的定義與熱力學熵的玻爾茲曼解釋是一致的），而且信息熵與熱力學熵可以相互轉換（例如在論文“Information Theory and Statistical Mechanics”（Phys. Rev. 106, 620 (1957)）中提到，如果我們把統計物理的架構想像為一個概率論問題而不理會傳統統計力學的假設，那麼統計力學和概率論同為最大熵值問題。）
麥克斯韋妖的關鍵在於從外界獲取信息，而信息需要獲取能量，能量需來自於外界系統。也就是需要打破“孤立系統”這一條件。
依靠負熵生存的生命
“新陳代謝中的本質，乃是使有機體成功地消除了當它自身活著的時候不得不產生的全部的熵。”
——薛定諤
麥克斯韋妖沒有打破熱寂的詛咒，卻無意間揭露了生命的本質。量子物理學家薛定諤在1943年進一步明確地提出：“生命以負熵為食”。
按照薛定諤的定義，所謂生命，就是從外界獲取信息，降低自身的熵，從而維持自身狀態的動力系統。
這一定義，實際上就是對麥克斯韋妖的刻畫，比其他任何定義都更能刻畫生命的本質，其外延也遠遠超出了通常概念中的有機物形成的“生命”，無論是否碳基，是否人造，是否孤立個體，都可以被歸為生命的範疇，為了避免混淆，我們將其稱為“泛生命體”。
除了通常我們所認知的生命之外，蟻群、企業、城市、國家等也屬於“泛生命體”。這也是為什麼善友教授說“把你的事業看作一條命”，它真的具有與生命類似的特徵。
但是，信息與熵是硬幣的一體兩面，信息本身並不天然具備熵減的特性。生命是如何通過獲取外部信息，來實現自身熵減的呢？
答案是——“模型”。
泛生命體通過模型，對從外界獲取的信息進行壓縮，從中獲取對於生存有利的“有效信息”，從而實現熵減。
舉個例子，以生物體最基本的“新陳代謝”來說，從某種意義上說，是一種通過“組合創新”實現熵減的過程。
生物體攝取的蛋白質，要首先分解為基本單元——氨基酸，然後按照DNA或RNA的指令，將其重新組裝為新的蛋白質分子，成為自身肌體的材料或實現特定功能。氨基酸組合成蛋白質的可能性無窮無盡，只有按照特定的模型，才能組裝成特定用途的蛋白質。
組裝蛋白質的原理如同3D打印機。DNA所存儲的“模型”，也就相當於3D打印機所存儲的數據文件。
問題來了，DNA是如何篩選出能夠實現精巧功能的蛋白質分子的模型，並存儲起來的呢？
答案就是演化。
生物演化如同一場永無休止的生存測試。DNA的“變異”，就是猜測考試答案，猜對的獎勵就是繼續存活，猜錯的懲罰就是死亡。
通過無數代的篩選，能夠實現熵減的模型被保留下來，並且通過“遺傳”被富集起來，從而使得整個種群形成穩定的“減熵模型庫”。
這個減熵模型庫，和我們所說的“思維模型”具有內在的相似性：其作用都是通過有限的模型對近乎無限的信息進行處理，得到的結果可以用來解釋過去，以及預測未來。
這一過程就是熵減的本質。
如果說，混沌的學員是通過“行為+反饋”的學習機制，來獲得運用思維模型的能力；DNA獲得“模型”的能力，同樣也是通過“行為+反饋”的學習機制完成的。在創新學院中，學員獲得的反饋來自輔導員，而DNA獲得的反饋來自大自然，就是“生存與毀滅”二選一。
演化，就是生命所獲得的第一種學習方法。
生命依靠負熵為生=生命依靠學習和模型為生。
學習並運用模型，這是刻在基因上的、生命體最本質的需求，目的就是抵抗熵增。因此，生命就是那隻麥克斯韋妖。
問題又來了，既然最原始的生物就有學習模型的能力，為什麼生物要持續演化，出現各種各樣更加高等的生物？
更進一步，為什麼我們不僅必須學習，而且還要來到混沌大學，花費大量的時間和精力，學習關於創新的思維模型？
負熵的代價
“熵減的過程十分痛苦，十分痛苦呀！但結果都是光明的。從小就不學習，不努力，熵增的結果是痛苦呀！我想重來一次，但沒有來生。”
——任正非
任何負熵的實現，都要付出代價。
總的來說，就是局部子系統實現熵減的同時，使得更大的系統進一步熵增。
比如一間開了空調的房間，空調使得屋內溫度降低，也就降低了屋內的熵，但是室外機放出了更多的熱量，使得整體熵升高得更多。人類科技發展，一方面使得我們的生活更便利，另一方面也使得熵增速率不斷提升。
為了實現減熵，反而導致熵增的嚴峻事實，使得生物不僅要學習，而且學習還必須滿足如下條件：
學習得到的熵減能力，必須大於環境的熵增。
考慮到環境的熵增主要就是生物自身造成的，本質上，這是一場“以鄰為壑”的生存競賽，而這就是“紅皇后假說”背後的根本原因。
為了生存，生命自誕生起，就掀起了一場熵減的軍備競賽，所有生命不得不學習更強大的減熵模型，以及更強大的學習能力。生命減熵能力越強，使得環境熵增越迅速，從而形成螺旋遞增的加速循環。
在這場軍備競賽中搶先一步，獲得生存優勢的能力，就是創新。
99.99%的生物都滅絕了，倖存下來的0.01%，都是在這場殘酷創新大賽中暫時獲勝的幸運兒。
單體細胞無法跟上軍備競賽的速度，不得不多細胞聯合起來，通過更高層次的“智慧湧現”，也就是湧現創新，成為多細胞的高等生物，來跟上越來越快的紅皇后跑步機。
生物演化就是一場學習能力的競賽。單純依靠演化的學習能力無法跟上需求，生物又演化出專門用來收集信息和處理信息的神經細胞，以及更高層次智慧湧現的神經網絡，學習能力出現巨大飛躍。
此後，生物的智能競賽又逐漸過渡到需要實時進行復雜信息處理，並做出判斷的高等動物，直至人類出現。
人類出現後，再次復現了從單體到群體智慧湧現的過程。人類組成各種強大的組織，以整體形態進行減熵。信息技術也在不斷迭代，從語言、文字到造紙印刷，直到今天的計算機互聯網以及更發達的ICT技術。為了生存，人類專門用於學習的時間越來越長。任何人，任何組織，如果不能持續學習，做到與時俱進，都將會被無情地拋棄。
今天的世界，信息的指數級爆炸使得環境熵增也呈指數增長。每個人，每個公司，都被迫走上紅皇后跑步機，為了減熵大計，奮力奔跑！
為什麼我們必須學習思維模型？
普通人通常所認知的“學習”，是不斷獲取自己不知道的增量信息。然而記憶信息並不是真正的學習，反而會持續增加你思維中的信息熵。只有像DNA那樣，通過模型建立信息與信息之間的聯繫，從而壓縮海量信息，獲得對未來的判斷以及決策能力，才是學習。
對於個人來說，必須採用越來越有效的思維模型，從無邊無際的信息中獲取有效信息，快速高效決策。
對於企業來說，不斷學習，不斷創新的過程，使得自身減熵的速度大於環境熵增的速度，是維持企業生存的必須。
特別是當華為、亞馬遜等以反熵增為第一要務的公司變得越來越強大，不能快速轉變的公司被淹沒在“熵增之海”中，已經成為大概率事件。
生物演化的歷史上，由於某一物種取得壓倒性優勢快速繁衍，迅速抬高環境熵增速率，導致其他物種大批量滅絕，這種事件曾經反覆上演，並被稱為“大滅絕”事件。
亞馬遜等新型公司，很可能就是這樣的優勢物種。
人工智能時代已經悄然來臨，當機器開始學得像人一樣思考的時候，許多人還在像老式計算機那樣記憶信息，《未來簡史》所預言的“無用階級”雖然殘酷，卻在一步步成為現實。
通過學習和創新獲得熵減，這已經不是可有可無的事情，而是越來越成為在這個時代生存下去的第一法則。我們不僅要跑，而且要跑得比別人快。
“我們唯有加速奔跑，才能存活在這個時代。”（完）
知識是無限的，但是處理知識的模型是有限的
同樣的信息
採用不同的思維方式組合能發揮截然不同的效果
加入創新學院可能是你實現熵減的最佳途徑
不斷的刻意訓練，重塑你的思維方式
*本文作者為王民盛，個人公號北山浮生（BSFS_View）王民盛，畢業於清華大學物理系，十餘年ICT行業專利從業經驗，現供職於混沌大學，進行商業創新理論和案例的研究，指導創新方案落地，助力中國創新創業者成長。部分內容有刪減，歡迎轉發朋友圈並分享給你的朋友。
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生命以負熵為生