2.1 物质中的信息流
2.1.1 原子中的信息流
在结构组成上,物质由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成。对于任一原子,均具有以下特征:
1)核外电子带负电,原子核中的质子带正电,二者电性相反但电量相同;
2)核外电子围绕着原子核运动,原子核则相对静止,即对于任一原子,原子核是相对稳定的,核外电子则是相对不稳定的;
3)对于任一原子的核外电子,内层电子是相对最稳定的,最外层电子则是相对不稳定的;
4)最外层电子达到饱和的原子相对未达到饱和的原子更稳定,对于最外层电子未达到饱和的原子,有的原子倾向于通过失去电子以达到相对稳定的状态,有的原子则倾向于通过获取电子以达到相对稳定的状态。
这些特征意味着原子中存在以下信息:
1)原子需要电荷守恒;
2)原子需要相对稳定;
3)原子是运动与相对静止的统一体,也是不稳定与相对稳定的同一体;
4)最外层电子需要相对稳定。
鉴于原子的以上需求信息,当原子出现需求时,伴随着其需求的解决过程,信息流也随之产生了,即原子的需求驱动了信息流的产生。
2.1.2 化合物中的信息流
从哲学的角度看,根据部分与整体之间的辩证关系,由原子组成的物质,其必然在一定程度上也具有原子的特征,同时,也应具有原子的需求信息。也就是说:
1)由原子组成的物质也需要遵循电荷守恒;
2)由原子所组成物质在一定条件下也需要达到一种相对稳定的状态;
3)由原子组成的化合物的稳定性与核外电子的状态有关,例如,有的化合物容易失去电子,有的则容易获取电子,即化合物的电子也需要相对稳定。
综上所述,化合物的需求继续驱动着信息流的产生。
2.2 物质之间的信息流
在原子层面,当易失去最外层电子的原子遇到易获取最外层电子的原子时,两种原子之间就会存在电子上的交流,这种交流便是物质之间最原始、最基本的信息交流。该交流所涉及的信息源于原子对稳定性的需求,特别是对最外层电子稳定性的需求。
对于任一化合物,还原性的化合物易失去电子,氧化性的化合物易获取电子,两种化合物易通过电子的得失或转移达到一种相对更稳定的状态(化合物中元素的最外层电子相对于其组成元素单独存在时的最外层电子的稳定性要更好)。物质之间的电子交流过程,即发生化学反应的过程,有时需要介体的参与,而且,从自然界能量流的角度看,化学反应的结果是使特定环境中的能量分布相对更加的均衡。对于需要能量传递介体介导的化学反应,能量传递介体的存在让具有能势差的物质之间的能量传递相对更容易的发生,同时,也驱动了能量传递介体与具有能势差的物质之间的信息交流,即信息流。
能流进化论认为,能量供体和能量受体对介导其能量流动的能量传递介体具有选择性,在同时存在多种能量传递介体时,能量传递能力越强的介体,由其介导传递的能量就越多,能量传递介体向能量传递能力更强的介体演变的几率就更高。换句话说,自然界中的能量流驱动了能量传递介体的进化。能量传递介体的能量传递能力除了体现在释放能量供体中的能量方面和介导能量供体和能量受体之间能量传递的能力方面之外,还体现在其获取能量供体和能量受体的能力。毕竟只有从环境中获取了能量供体和能量受体,才能介导能量供体与能量受体之间的能量传递。能量供体和能量受体对能量传递介体的选择性,也让获取能量供体和能量受体能力强的能量传递介体在与其它能量传递介体的竞争中胜出。然而,要获取能量供体和能量受体,就需要能量传递介体具有识别能量供体和能量受体的能力,同时,能量供体与能量受体也需要具有可以被能量传递介体识别的信息。总之,当能量传递介体与能量供体和能量受体之间存在相互传递的信息流时,能量供体和能量受体之间的能量流才会相对更容易的发生,且信息流越稳定、可靠、特异、高效,能量流也会越稳定和高效,这符合自然界在能量流动方面的需要,也就有出现的可能,同时也意味着,能量传递介体介导信息流的能力不得不经受自然的选择。