生命是什么

长按二维码购买

诺贝尔奖获得者埃尔温·薛定谔的《生命是什么》是20世纪的伟大科学经典之一它是为门外汉写的通俗作品，然而事实证明它已成为分子进化诞生和随后DNA发现的激励者和推动者。

19世纪末、20世纪初是物理学革命风云际会的时代，奥地利物理学家薛定谔无疑是这个需要巨人、也产生了巨人的时代的骄子——他是波动力学之父，是量子力学集大成者之一。多少有点出人意料的是，正是他，后来从物理学闯入生物学，在1944年出版了《生命是什么——活细胞的物理学观》一书。

这是一部石破天惊的书，它奏响了揭示生命进化里遗传微观奥秘的先声。

薛定谔在书中提出了一系列天才的思想和大胆的猜想：物理学和化学原则上可以诠释生命现象；基因是一种非周期性的晶体或固体；突变是基因分子中的量子跃迁引起的，突变论是物理学中的量子论，基因的持久性和遗传模式长期稳定的可能性能用量子论加以说明；染色体是遗传的密码本；生命以负熵为生，是从环境抽取“序”维持系统的组织并且进化的；……这些观念在当时的确是十分新奇的，也是特别引人入胜的。

在薛定谔鸿文的感召下，一批物理学家投身到计算分子进化和遗传学的研究洪流中，新西兰物理学家威尔金斯（1945年转向）和英国物理学家克里克（1947年或1949年转向）就是其中的二位。正是《生命是什么》，使克里克放弃了粒子物理的研究计划，钟情于从未打算涉猎的生物学。它也使威尔金斯告别了物理学，热中探究生命大分子复杂结构的奥妙。此外，美国生物学家沃森在芝加哥读大学时，就被薛定谔的书牢牢地吸引住了，以此为契机，他立志献身于揭开生命遗传的奥秘。1951年，年轻的沃森来到克里克所在的卡文迪什实验室，二人在威尔金斯等的X射线衍射分析资料的基础上潜心求索，终于在1953年提出了DNA双螺旋分子结构模型。这个模型成功地说明了DNA通过双螺旋的解旋，以每条单链为模板合成互补链而复制，以及遗传信息怎样以长链上的碱基序列的方式来编码。就这样，他们三人因对核酸分子结构和生物中信息传递的意义的发现，而荣膺1962年诺贝尔生理学或医学奖。不仅他们，其他诺贝尔奖得主——如卢利亚、查尔加夫、本泽等——也都受到《生命是什么》的感染，贝塔朗菲的生命系统论和普里高津的耗散结构理论也从该书中获益匪浅。

历史已经证明，《生命是什么》着实是分子生物学中的《汤姆叔叔的小屋》，前者在生物学中所起的作用就像后者在解放黑奴的南北战争中所起的作用一样（日本生物学家近藤原平之语）。在1991年为该书所写的“前言”中，物理学家罗杰·彭罗斯的评价可谓深中肯綮：“我总是发现他的著作很吸引人，包含令人兴奋的新发现，能使我们对生活其间的这个神秘世界获得一些真正的新了解。在他的论著中，没有比他的短篇名著《生命是什么》更具有上述典型特征的了。我认识到这本书一定会跻身于本世纪最有影响的科学著作之列。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。”他认为，薛定谔是一位“具有高度独创性和缜密思维的物理学家”，他的这本书“确实值得一读再读”。

仔细考察一下不难看出，薛定谔这位物理学家能够写出《生命是什么》并非出于偶然，在某种程度上也许是水到渠成之举。

首先，薛定谔从小爱好广泛，喜欢博览群书。在其父和朋友的影响下，他对生物学产生了浓厚兴趣，是一位达尔文主义的追随者。他早就认为进化论的基础是因果关系而不是目的论，没有任何诸如活力、隐德来希、直向进化力等作用于生命体的特殊自然法则，并思考了孟德尔定律和德莱弗斯的突变论与进化论两者之间的联系。后来作为物理学家，他还研究过生理光学问题。从物理学转向生物学，对他来说并没有不可逾越的专业鸿沟和心理障碍，甚至可以说是顺理成章的事。

其次，薛定谔谙熟东西方哲学，他渴望和谐，终生把科学的统一作为自己的坚定信念和追求目标——《生命是什么》就是力图使物理学和生物学统一起来的认真尝试。诚如他在“序言”中所说：“知识的各种分支在广度和深度上的扩展使我们陷入了一种奇异的两难境地。我们清楚地感到，一方面我们现在还只是刚刚在开始获得某些可靠的资料，试图把所有已知的知识综合成为一个统一的整体；可是，另一方面，一个人想要驾御比一个狭小的专门领域再多一点的知识，也已经是几乎不可能的了。除非我们中间有些人敢于着手总结那些事实和理论，即使其中有的是属于第二手的和不完备的知识，而且还敢于冒把自己看成蠢人的风险，除此之外，我看不到再有摆脱这种两难境地的危险的其他办法了。否则，我们的真正目的永远不可能达到。”就这样，为了弥合知识的分裂，追求科学的统一，他甘愿冒着被人指斥为蠢人的风险，其决心之大由此略见一斑。

再次，上世纪30年代，现代物理学的基础——相对论和量子力学——已经牢固地确立起来了，其概念框架构成物理学研究的范式，物理学已经处于比较平静的常规科学时期。相反地，生物学却面临着理论和方法的重大突破，具有无限广阔的发展前景。于是，一些梦想大有作为的物理学家便纷纷改弦更张，携带着现代化的物理学思维方式和实验手段，到生物学和遗传学的处女地开垦耕耘。加之原子弹爆炸的蘑菇云在物理学家心头投下了沉重的阴影，他们对自己正在从事的物理学工作的价值感到困惑不解——朝生物学的转向大规模发生在二战后，这种时间上的巧合决不是无缘无故的。

值得注意的是，最后一点还具有方法论的意义：要在科学研究中善于选择和变换自己的角色。薛定谔正是这样做的，像彭加勒、迪昂、奥斯特瓦尔德等科学家也深知这一点。奥斯特瓦尔德的下述言论也许道出了其中的玄机：“当人们研究任何一种专业而到达其顶峰时，只有两个选择摆在他的面前：或者，他呆在顶峰，这就要冒跌落的危险和被较年轻的、有活力的后继者的急速脚步踩坏的危险；或者，当他还在顶峰时，他主动迅速地离开这样一个危险的地方，如果有人因为放弃他在一生最好的时光所获得的东西而感到悲哀的话，那么他完全可以在其他领域利用他的思想、精力和时间另起炉灶。在这里不需要担心找不到新观念，只要他的智力源泉有足够的贮备，他的思想便永远不会停顿和枯竭。”