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“什么是生命？我们解剖了人体,却没有发现生命.什么是意识？我们解剖了大脑,却没有发现意识.生命和意识真的超过‘组成他们的部分之和’么？我们对他们的寻找就没有意义了么？”
1944年,英国著名的量子物理学家薛定谔出版了一本生物学著作：《生命是什么？》,从物理学角度分析究竟什么是生命,上述这段话就是其著作中提出的问题,这些问题直到今天仍然需要我们追索.
作为一名已经深入到物质最底层的量子物理学家,薛定谔觉得,物理学一定能对理解生命的本质有帮助.他在这本书里试图用物理和化学的基本知识,来了解和说明生命的现象.薛定谔认为,生命是以原子为基础组成,有排列次序的巨大有机体,而这有机体的运作规则和描述,可用组成原子接近统计的整体行为来看.
生命为何要先组合成巨大有机体,小原子或分子当生命有何不可？薛定谔阐述道,小分子的运动,除了自己的动能外,还有环境的随机力量推着,如布朗运动和扩散.有机体必须要大到一定程度,才能有精确的行为.如果生命不是大到可使其他运动力量足以被忽略的程度,那么,当我问你要去哪里时,你可能会跟我说：“我会试着去街对面的小超市,但我不确定我能不能走到！因为其他力量也会参与影响我往那个方向走.”
在薛定谔的时代,科学家还没有完全理解遗传的物质基础是什么.人们还不知道DNA是长链条双螺旋结构,也不知道 DNA 的内部组成成分,不知道遗传物质是核酸.当时的技术条件仅仅能识别染色体.
薛定谔注意到,生物学家会用X射线引发突变.他进一步发现,X 射线能够影响到的原子数量很少,也就是说,一个突变涉及的原子数量很少.但为什么却会引起这么大的影响？X 射线照过去,就会让果蝇要么长不出翅膀,要么没有眼睛.
薛定谔推测,原子本身不可能带有太多的信息,真正的遗传是在基因之中,遗传性状的稳定性来自于基因的结构.物理学家熟悉的晶体的结构不可能是大量信息的载体,生命的应该是建立在非晶体的结构之上.
薛定谔在本书中提出的另一个革命性观点是“负熵”.按照热力学第二定律,熵增是一定会发生的,熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程,最终归于热寂.那么,生命为什么能够做到从无序到有序,并能够生生不息？
薛定谔认为,生命体是处于一个开放状态下,不断地从环境中汲取“负熵”,这种“新陈代谢”使得有机体成功地消除了当它自身活着的时候产生的熵.
在薛定谔之后,生命科学出现了分子生物学的革命,标志是DNA双螺旋结构的发现.分子生物学的出现,受到薛定谔等物理学家的极大影响.
《生命是什么？》发表年代距今已超过70年,当年薛定谔虽精准预测遗传分子的运作过程,但仍因为现代科学的进展而有一些疏漏,没想到这本为非专家所写的书,最后却成为发现ＤＮＡ结构、并导致分子生物学诞生的关键著作.这本书实在有遗传研究上举足轻重的地位.
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参考文献：
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