150多年前，人類就開始提出描述和解釋自然界中常見現象的巨集觀自然法則，而最新發表的一篇**提出了一種新的巨集觀自然法則——進化是自然世界複雜系統的共同特徵。
進化無處不在？宇宙越來越複雜？
北京時間10月17日凌晨3時許，國際學術期刊《美國國家科學院院刊》（proceedings of the national academy of sciences）**發表一篇**，稱發現了「缺失的自然法則」，首次認識到自然世界運作中的乙個重要規範——「功能資訊增加定律」（law of increasing functional information）。
只有生命會進化？
查爾斯·達爾文雄辯地闡明了植物和動物通過自然選擇進化的方式，」前述研究的領導者、卡耐基科學研究所地球物理實驗室的高階科學家羅伯特·m·哈森(robert m. hazen)說，「我們認為，達爾文理論只是乙個更大的自然現象中乙個非常特殊、非常重要的例子。功能選擇驅動進化的概念同樣適用於恒星、原子、礦物和許多其他概念上等效的情況，其中許多配置都受到選擇壓力。」
前述**的第一作者、卡耐基科學研究所的天體生物學家（研究生命起源與演化等問題，在宇宙空間尋找生命痕跡的科學家）和行星科學家麥可·黃（michael l. wong）博士說：「在這篇新**中，我們從最廣泛的意義上考慮演化論……包括基於『改良後裔』的達爾文演化論。」「宇宙會產生原子、分子、細胞等的新穎組合。那些穩定且可以繼續產生更多新奇事物的組合將繼續進化。這就是生命成為進化的最引人注目的例子的原因。但進化無處不在。」
該**的9位作者分別來自美國卡耐基科學研究所、加州理工學院和康奈爾大學等機構，其中包括科學哲學家、天體生物學家、資料科學家、礦物學家和理論物理學家。
研究人員認為，無論系統是有生命的還是無生命的，一種新穎的配置如果執行良好，並且功能得到改進時，進化就發生了。複雜的自然系統會演變成更加模式化、多樣性和複雜性的狀態。
換句話說，進化不僅限於地球上的生命，它也發生在從行星和恆星到原子、礦物等等其他大規模複雜的系統中。「功能資訊增加定律」指出，如果乙個系統的許多不同配置經歷了一種或多種功能的選擇，那麼系統就會進化，系統的功能資訊就會增加。
生命的進化史充滿了新奇之處：當單細胞「學會」利用光能時，光合作用「進化」了。當細胞與細胞學會「合作」時，多細胞生命「進化」了。而物種的進化得益於游泳、行走、飛行和思考等許多有利的新行為。
同樣的演變也發生在礦物王國中。最早的礦物代表了特別穩定的原子排列。這些原始礦物為下一代礦物奠定了基礎，同時也參與了生命的起源。生命的進化和礦物是交織在一起的，因為生命利用礦物質來製造貝殼、牙齒和骨骼。
菊石。隨著地球的形成，新的地質過程催生了1500多種新礦物。光合作用開始，鐵與含氧礦物質的相互作用改變了古代生命。生物多樣性導致礦物多樣性，反之亦然。
事實上，地球上的礦物在太陽系誕生之初只有大約20種，但由於45億年來復雜的物理、化學以及最終的生物過程，如今已知的礦物數量已接近6000種。
前述最新發表的**稱，就恆星而言，只有兩種主要元素——氫和氦——在大**後不久形成了第一批恆星。最早的恆星使用氫和氦來製造大約20種較重的化學元素。下一代恆星以前述多樣性為基礎，產生了近100種以上的元素。
巨集觀自然法則。
巨集觀自然法則被用於描述和解釋自然界中常見的現象。比如，與力和運動、重力、電磁力和能量相關的自然法則早在150多年前就已被描述。而前述最新發表的**提出了一種現代補充——進化是自然世界複雜系統的共同特徵。而研究團隊認為，其特徵包括：
它們由許多不同的成分組成，例如原子、分子或細胞，可以反覆排列和重新排列；
受到自然過程的影響，導致形成無數不同的排列；
所有這些配置中只有一小部分能夠在被稱為「功能選擇」的過程中「倖存」下來。
黃博士表示，這個新提出來的自然法則的乙個重要組成部分是「功能選擇」的想法。
就生物學而言，達爾文將「功能」主要等同於「生存」——活得足夠長，以產生可育後代的能力。
最新發表的研究擴充套件了達爾文的前述觀點，指出自然界中至少存在三種「功能」：最基本的功能是穩定性——選擇原子或分子的穩定排列；同樣能持續存在的是具有持續能源**的動態系統；第三個，也是最有趣的功能是「新穎性」——進化中的系統有探索新結構的趨勢，這有時會導致驚人的新行為或新特徵。
而前述「靜態永續性」、「動態永續性」和「新穎性的產生」，是「功能選擇」的基本**。前述**還提出了乙個時間不對稱定律，即當系統的功能資訊受到功能選擇時，其功能資訊將隨著時間的推移而增加。
前述最新發表的理論被認為是補充了熱力學第二定律——孤立系統的熵（無序）隨著時間的推移而增加（熱量總是從較熱的物體流向較冷的物體）。
此外，前述**提出了許多新想法，比如，如果生命與非生命存在與「功能選擇」有關的分界線，我們能否確定「生命規則」，從而在天體生物學的研究中區分生物分界線？這或將幫助人類尋找地外生命。
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