生命是什么/生命系列

作者简介

埃尔温？薛定谔（1887-1961），奥地利物理学家。20世纪的前30年中物理学经历了一次大革命，解决了微观运动的基本规律问题。薛定谔生活在这个时代，1926年他提出了波动力学，是量子力学的标准形式之一。薛定谔因此而获得诺贝尔奖。后来他的兴趣转向生命科学，1943年写的《生命是什么》，使薛定谔成为分子生物学的先驱。

内容简介

第1章经典物理学家走近这个主题 “我思故我在。”——笛卡尔 研究的一般性质和目的 这本小册子是一位理论物理学家对大约 400名听众作的一次公开讲演。虽然一开始我就指出这是一个难懂的题目，即使很少使用物理学家最吓人的武器 ——数学演绎法，讲演也不可能是很通俗的，可是听众却基本上没减少。其所以如此，并非由于这个题目太简单，以至不必用数学就可以解释明白了，而是因为问题过于复杂，不可能完全用数学语言来表达。讲演至少还有一个特点 ——它还较为通俗，讲演者试图把那些介于生物学和物理学之间的基本概念，既向物理学家也向生物学家讲清楚。 尽管实际上涉及的问题是多方面的，但我的任务只限于讲一个想法 ——对一个重大问题做一点小小的评论。为了不迷失我们的方向，先把计划简要地勾画出来。 这个讨论得很多的重大问题是： 一个生命有机体的范围内在空间和时间中发生的事件，如何用物理学和化学来解释？ 这本小册子力求阐明和获得的初步答案可概括为： 今天的物理学和化学在解释这些事件时显出的无能，绝不应成为怀疑它们原则上可以用这些学科来诠释的理由。 统计物理学　结构上的根本差别 如果说，只是为了对那些过去没有做成功的事重新激发起希望，那么上述这个注释就显得过于平淡了。更为积极的意义在于我们想说明，物理学和化学的这种迄今为止的无能为力是经过充分论证了的。 今天，由于生物学家，主要是遗传学家近三四十年来的创造性工作，关于有机体真实的物质结构及其功能的了解已经足以精确地说明，现代物理学和化学为什么还不能解释生命有机体范围内在空间和时间中所发生的事件。 一个有机体的最具活性部分的原子排列及其相互作用方式，和迄今所有的物理学家和化学家作为实验和理论研究对象的所有其他的原子排列是根本不同的。除了深信物理学和化学的定律始终是统计力学性质的那些物理学家外，其他人会把我所说的这种根本差别看成是无足轻重且容易发生的1。这是因为他们会认为生命有机体的活性部分的结构非常特别，和物理学家或化学家在实验室里用体力或在书桌边用脑力所处理的任何物质完全不同，这种看法同统计力学的观点有关系2。既然生命有机体的活性部分具有如此特异的结构，要把物理学家或化学家曾经发现的定律和规则直接应用到这种系统的行为上去，而这个系统却又不具有作为这些定律和规则的基础的结构 ——要能直接应用，这几乎是难以想象的。 不能指望非物理学家能理解我刚才用那么抽象的词句所表达的“统计力学结构”的精确含义，更不必说去鉴别这些含义之间的关系了。为了让叙述增添一点声色，我先把后面要详细说明的内容提前讲一下：一个活细胞的最重要的部分 ——染色体纤丝 ——可以颇为恰当地称为非周期性晶体。迄今为止，在物理学中我们碰到的只是周期性晶体。对于一位并不高明的物理学家来说，周期性晶体已是十分有趣而复杂的东西了；它们构成了最有吸引力和最复杂的一种物质结构，由于这种结构，无生命的自然界已经使物理学家费尽心思了。可是，它们同非周期性晶体相比，还是相当简单而平庸的。两者之间结构上的差别，就好比一张是重复同一花纹的糊墙纸；另一幅则是堪称杰作的刺绣，比如说，一条拉斐尔花毡，它显示的并不是单调的令人讨厌的重复，而是那位大师精致的、有条理的、富含意义的设计。 把周期性晶体称为最复杂的研究对象之一，当然是对专门的物理学家而言。实际上，有机化学家在研究越来越复杂的分子时，已经非常接近“非周期性晶体”了，我认为其实那就是生命的物质载体。因此，有机化学家对生命问题已做出了重大贡献，而物理学家却几乎毫无建树，也就一点也不奇怪了。 一个朴素物理学家对这个主题的探讨 在简要地说明了研究工作的基本观点 ——或者不如说是最终的视角 ——以后，让我来描述一下如何走近这个主题。 首先我打算解释一下什么是“一个朴素物理学家关于有机体的观点”。这里我是指一位物理学家可能会想到的那些观点。这位物理学家在学习了物理学，特别是物理学的统计力学基础以后，开始思考有机体的活动和功能的方式。他忖量并自问：根据学到的知识，根据比较简明的基本的科学观点，能否对这个问题做出一些适当的解释呢？ 他发现是能够做出解释的。下一步，他就开始把理论预见和生物学事实作比较。比较结果说明了他的观点大体上是合理的，但需要做一些修正。如此下去，他就逐渐接近正确的观点，或者谦虚点说，接近自己认为正确的观点。 即使在此我是正确的，我也不知道这条探索途径是否真正是最好的和最简单的。不过，这毕竟是我的途径。这位“朴素物理学家”就是我自己。除了这一条曲折的道路外，我找不到通往这个目标的更好的、更清晰的方法。 《生命是什么》是生命科学的“圣经”。70多年前，物理学大牛薛定谔写就了分子生物学的奠基之作。 《生命是什么》是《第一推动丛书》生命系列其中之一，湖南科技出版社版本由剑桥大学独家授权，并由与霍金齐名的物理学家彭罗斯撰写前言，“它代表了一个物理学家力图理解一些真正的生命之谜的有力尝试，这位物理学家的深刻洞察力在很大程度上已经改变了人们对世界组成的理解，值得一读再读”。 2018年新版的《第一推动丛书》全新设计了版式、封面，提升了阅读体验，让读科普不再艰难。随书附赠价值39.6元由汪洁、吴京平掰开揉碎,带你懂科学好书的《经典科普解读课》6折券。