第46期赵九章·侯德封大师讲堂：Robert M. Hazen教授解读《时间的第二支箭：进化、秩序与自然新法则》

2026年4月22日，应地球和空间科学学院邀请，卡内基研究所的终身高级研究员，Robert M. Hazen教授做客第46期赵九章·侯德封大师讲堂，在环境与资源楼116报告厅作题为《TIME’S SECOND ARROW: EVOLUTION, ORDER, AND A NEW LAW OF NATURE》的学术报告。报告由学院秦礼萍教授主持。

报告围绕自然界中一个深刻而普遍的现象展开：恒星、行星、矿物以及生命等多样系统，在深时间尺度下不断演化，并呈现出复杂性与有序性的持续增加。Robert教授指出，传统热力学中的熵增定律刻画了“时间的第一支箭”，即系统向无序演化的趋势。然而，对于复杂演化系统为何能够在长期尺度上不断形成新的模式、结构与功能，现有自然定律仍缺乏充分的量化描述。针对这一问题，他介绍了团队提出的“Law of Increasing Functional Information”，并将其概括为与熵增相并行、但又不能简单由热力学推导出的“时间的第二支箭”。

在报告中，Robert教授以地球45亿年来的矿物演化历史为主要案例，系统阐述了复杂系统如何在功能选择的驱动下不断演进。这一理论不仅为理解矿物多样性与地球系统演化提供了新的框架，也为更广泛的复杂系统研究开辟了新方向。相关思想目前正逐步拓展至语言演化、人工智能行为、土壤微生物群落以及癌症治疗等多个领域，展现出重要的跨学科应用潜力。

随后，Robert教授结合自身长期研究经历，介绍了其在矿物演化、生命起源、地球—生物圈协同演化以及矿物学数据科学等方面的探索。他强调，矿物不仅是记录地球历史的重要载体，也可能在生命起源与环境演化过程中发挥关键作用。整场报告内容前沿、视野开阔，贯通地球科学、生命科学与复杂系统科学，激发了在场师生的浓厚兴趣。报告结束后，现场师生围绕功能信息、复杂系统演化以及矿物与生命起源之间的关系等问题与Robert教授进行了深入交流。

此次报告不仅加深了学院师生对复杂系统演化前沿问题的理解，也进一步促进了相关学科的交叉融合与学术交流。