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熵是物理学中的一个重要概念，可以被简单看作对一个系统无序程度和混乱度的度量。熵可以用公式“ S （熵）= k ln Ω ”进行描述，其中， k 是玻尔兹曼常数； Ω 是系统宏观状态中所包含的微观状态总数。从这个公式中可以看出，一个系统的微观状态数越多，或者它的微观状态有更多的排序方式，那么这个系统的熵值就越高。根据热力学第二定律（也称为熵增定律），一个封闭系统总是会朝着熵增的方向发展；也就是说，一个封闭系统总是会从有序转变为无序，从整齐转变为混乱，并且这个过程不可逆。在图3-1中，左侧的粒子聚集到空间中比较固定的位置，右侧的粒子则可以在一个相对较大的范围内自由运动。正是因为右侧的粒子更加自由，它们的排序方式或者它们所包含的可能性会比左侧粒子多，所以右侧粒子的熵值就比左侧大。这种高熵的直观表现就是右侧更加混乱，更加无序。
图3-1 熵增定律
现实中的很多例子都可以用来说明一个系统的熵增过程。一个很久不打扫的房间，东西会趋向于分布到房间的各个角落——相比于整洁房屋中物品归置在固定地点所对应的物品较少的状态数，杂乱房间内物品的状态数显然更多，因此其熵值也会更大。一滴蓝色墨汁滴入一杯清水中，墨汁会自动扩散，最后形成墨汁与水融合的淡蓝色液体，水墨相融的淡蓝色液体就相当于没有进行物品归置的杂乱房间，它的熵值明显更大。根据热力学第二定律，一个封闭系统总会从有序转变为无序，而不会从无序转变为有序，所以让混乱的房间自己转变为整洁，让混合溶液自动分解为水和墨汁都不可能发生。在一个极致的意义上，由于一个封闭系统的熵值总是趋于增加，秩序总是趋于减少，所以这个封闭系统最后的结局就是所有的秩序都崩溃瓦解，整个系统呈现为毫无生趣的均质状态，一切都归于混沌和寂灭。这种状态也就是薛定谔所描述的“最大熵”。
一个非活的系统被独立出来，或是把它置于一个均匀的环境里，所有的运动由于周围的各种摩擦力的作用都将很快地停顿下来；电势或化学势的差别也消失了；形成化合物倾向的物质也是如此；由于热传导的作用，温度也变得均匀了。由此，整个系统最终慢慢地退化成毫无生气的、死气沉沉的一团物质。于是，这就达到了物理学家们所称的热力学平衡或“最大熵”——这是一种持久不变的状态，在其中再也不会出现可以观察到的事件。
需要注意的是，当我们说到熵增以及热力学第二定律时，有一个限制性的条件，那就是“一个封闭系统”。虽然熵增和寂灭是一切事物乃至整个宇宙的最终归宿，但是对于一个有物质、能量和信息输入和输出的开放系统来说，它完全可以在一定的时间和空间范围内减少熵增，维持有序。这种借助开放、借助与周围环境展开持续的物质能量交换以维持秩序并发展成长的系统，就被称为耗散结构（系统）。我们自身，包括所有的生命系统，都是典型的耗散结构。生命体正是通过新陈代谢来增加负熵，让自己维持在一个稳定的低熵状态下，从而延续生命，生长演化。薛定谔曾经用一个通俗的例子来解释生命现象：一个动物想要活着，就要持续吃下混乱度比较低、熵也比较低的食物，然后排泄出混乱度比较高、熵也比较高的粪便。这一过程就是动物从环境中攫取负熵，降低自身混乱度，同时维持自身秩序的过程。从环境中输入能量、攫取负熵，是维持生命的关键，这也是薛定谔的名言“生命以负熵为生”的确切含义。
在热力学与耗散结构理论的奠基人、比利时物理化学家伊利亚·普里高津（Ilya Prigogine）看来，耗散结构不仅是一个物理学概念，它同样适用于解释生物、生态、社会、经济、管理等各种复杂的系统和现象。在本质上，一切宏观过程的微观物质基础必然是一些遵循物理、化学规律的物质运动，这些物理化学过程又必然伴随着熵增，同时也会有抵抗熵增、维持系统有序的需求。所以对于一个组织或企业来说，要想维持自身的生存和发展，就要随时保持开放，通过学习吸收先进思想、改进完善业务流程、优化提高人才配置等方式，持续产生负熵，让组织始终保持在充满活力的耗散结构状态。就像未来学家、互联网预言家凯文·凯利所说：“我们在世间看到的一切有趣并且健康的事物——活着的有机组织、文明、社会、智慧和进化本身——在面对熵的虚无的同一性时，都以某种方式保留持久的差异……当物质世界的其余部分滑向凝固的底层时，只有少数不寻常的事物捕捉到能量波（负熵），借此成长壮大，生机勃勃。”
在本质上，一个系统保持开放、维持耗散结构的活动就是与熵展开拉锯战，抵抗熵增，持续产生负熵的过程，这也是该系统在混乱中自动生成有序结构的自组织过程。自组织的具体定义是：如果一个系统在获得空间的、时间的或功能的结构过程中，没有外界的特定干预，我们便说系统是自组织。
与自组织相反，如果系统是在外界的特定干预下获得结构的，就是他组织或者是被组织的。
简单来说，如果一个系统依靠外部指令而形成组织，就是他组织；如果不存在外部指令，系统还能按照相互默契的某种规则各尽其责，并且能协调自动地形成有序结构，就是自组织。
生命系统就是自组织的典型实例和最佳典范。生命正是通过与熵做斗争，通过自发建立秩序而创造了自然界中的无数奇迹。生命现象也是普里高津所说的耗散结构，自发秩序和自组织是耗散结构的固有特征。在本质上，生命本身就是一个自组织现象，自组织是生命产生的基础逻辑和底层机制。从自组织的角度出发，中国工程院院士钱旭红教授认为，生命现象就是具有自组织、自复制、自适应的不断演化能力的事物，这样的生命既包括生物实体的个人、自然生态、社会组织，也包括具有生命特征的非生物实体的资本和权力等。