译者：罗来欧/罗辽夫
出版社：湖南科学技术出版社
出版年份：2005
价格：19.00元
科学特别是自然科学的一个最重要的目标就是追寻科学本身的本源驱动力，或者说科学的第一冲动，同时，对科学本身的追寻也成为社会发展、人类进步的最根本的动力。
科学总是在不断发现和认识客观世界的新现象，研究和掌握新的规律，始终在不懈地追求真理。科学是严肃的、严谨的、求实的。同时，科学是创造性的。科学最基本的态度之一就是质疑，科学最基本的精神之一就是批判。
诺贝尔奖得主薛定谔的《生命是什么？》是20世纪最伟大的科学经典之一。这本通俗易懂的著作，是写给普通大众看的，却启发和推动了分子生物学的诞生，以及后来DNA的发现。本书将《生命是什么？》和他撰写的另一篇论文《意识与物质》合为一体，探讨了自古以来困扰哲学家的问题。与这两部经典著作一起出版的是薛定谔的自传，通过对他一生的回顾和精彩叙述，为他的科学工作提供了背景材料。
古典物理学家对此主题的讨论
——《生命是什么？》第1章
我思故我在。——笛卡尔
1. 研究的一般性质和目的
这本小册子是一位理论物理学家向大约四百名听众发表的公开演讲。尽管一开始就指出这是一门很难的学科，演讲不可能很受欢迎，但即使这位物理学家最强大的武器——数学推理很少使用，听众却丝毫没有减少。这并不是因为这个主题太简单，不用数学就可以解释，而是因为问题太复杂，无法用数学完全表达出来。演讲的另一个特点，至少让它听起来很受欢迎，是演讲者试图向生物学家和生物学家讲清楚生物学和物理学之间的基本概念。
事实上，涉及的主题是多方面的，但整个任务的目的只是说明一个想法——对一个大问题的小评论。为了不迷失方向，提前用非常简短的方式概述计划可能会有所帮助。
一个备受讨论的重大问题是：
如何用物理学和化学的角度来解释在生物体空间范围内发生的时空事件？
本手册试图阐明和建立的初步答案可概括如下：
当前的物理学和化学显然无法解释这些问题，但这绝不是怀疑这些事件能否用物理学和化学来解释的理由。
2.统计物理学结构的根本差异
如果说过去的无所作为只是为了激发人们对未来成功的希望，那还算是轻描淡写，它有更积极的意义，即物理学和化学的无能为力迄今为止已经得到了充分解释。
今天，由于过去三四十年来生物学家、主要是遗传学家的创造性工作，我们对生物体真实的物质结构和功能的认识足以解释、而且准确地解释为什么现代物理学和化学还不能解释生物体内时空中发生的事件。
有机体重要部位的原子排列以及这些排列相互作用的方式与迄今为止物理学家和化学家实验和理论研究的所有原子排列有着根本的不同。我所说的这种根本区别，除了那些坚信物理和化学定律总是统计性的物理学家之外，其他人都会认为它并不重要。因为说生物体重要部位的结构与物理学家或化学家在实验室或办公桌上操纵其体力或智力的任何物质都大不相同，这是一个统计问题。因此，几乎无法想象物理学家或化学家发现的定律和规则应该直接应用于不具有这些定律和规则所基于的结构的系统的行为。
非物理学家不可能理解我刚才用抽象的术语表达的“统计结构”的差异，更不用说辨别这些差异之间的关系了。为了使情况更加生动，我首先将稍后详细解释的内容预先说明，即活细胞最重要的部分——染色体纤维——可以恰当地称为非周期晶体。到目前为止，我们在物理学中只遇到过周期性晶体。对于一个不太了解物理学家的人来说，周期性晶体是非常有趣和复杂的东西；它们构成了无生命自然界最令人着迷和最复杂的物质结构，让物理学家应接不暇。然而，与非周期性晶体相比，它们仍然相当简单和单调。两者在结构上的差异就像一张一遍又一遍重复相同图案的墙纸与一幅精美的刺绣（如拉斐尔挂毯）之间的差异，后者不是单调的重复，而是大师绘制的精致、有序和有意义的图案。
当我称周期性晶体是物理学家研究过的最复杂的对象之一时，我指的是物理学家本人。事实上，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”，在我看来，非周期性晶体是生命的物质载体。因此，有机化学家对生命问题做出了巨大贡献，而物理学家几乎什么也没做拉斐尔物理学家，这并不奇怪。
3. 幼稚物理学家对此话题的讨论
简要地陈述了我们调查的基本观点——或者说最终范围——之后，让我描述一下它的方法。
我首先想阐述一下所谓的“天真的物理学家对有机体的看法”，也就是当一个物理学家学习了物理学，特别是它的统计基础之后，他开始思考有机体的行为和功能方式，并问自己，基于他所学到的知识和他更简单、更低级的科学观点，他是否能对这个问题做出一些适当的贡献。
事实证明他确实做出了贡献。下一步必须将他的理论预测与生物学事实进行比较。然后就会发现他的观点总体上是合理的，但需要一些修改。这样，我们就会逐渐接近正确的观点，或者更谦虚地说，我认为正确的观点。
即便我对此是正确的，我也不知道我的探索之路是否是一条通往终点的真正的捷径。但这毕竟是我的路。这个“天真的物理学家”就是我。除了走自己的曲折道路，我找不到任何捷径可以到达这个目标。
4. 原子为什么这么小？
阐明“天真的物理学家的观点”的一个好方法是从这个荒谬的、几乎荒谬的问题开始：为什么原子这么小？首先，它们非常小。日常生活中遇到的每一小块物质都包含大量原子。人们想出了许多例子来向观众说明这一事实，但没有一个比开尔文勋爵所举的例子更令人印象深刻：假设你可以在一杯水中标记分子，将这杯水倒入海洋，然后充分搅拌，使标记的分子均匀分布在世界所有海洋中；如果你从任何地方的海洋中舀出一杯水，你会在杯子里发现大约一百个你标记的分子。
原子的实际大小介于黄光波长的 1/5000 到 1/2000 之间。这种比较很有意义，因为波长大致表示在显微镜下仍可识别的最小粒子的大小。即使如此小的粒子也包含数十亿个原子。
那么为什么原子这么小？
这个问题显然是回避性的。因为这个问题实际上并不是关于原子的大小。而是关于生物体的大小，特别是我们身体的大小。当我们用码或米等日常长度单位测量时，原子确实非常小。在原子物理学中，人们通常使用所谓的埃，即一百亿分之一米，或十进制形式的 0.1 米。原子的直径在 1 到 2 埃的范围内。日常单位（原子如此之小）与我们身体的大小密切相关。有一个故事说，码起源于一位英国国王的幽默。当他的大臣问他要用什么单位时，他伸出胳膊说：“只要从我的胸口中心到我的指尖取距离就行了。”不管这是真的还是假的，这个故事对我们来说都很有意义。国王自然指着一个可以与他自己的身体相比的长度，因为他知道其他任何单位都很不方便。 不管物理学家多么喜欢“埃”这个单位，当他制作一件新衣服时，他仍然希望被告知这件衣服需要六码半的粗花呢，而不是六百五十亿埃的粗花呢。
由此可确定，我们问题的真正目的是两种长度——我们的身体长度与原子长度——的比值，而由于原子长度具有独立存在这一无可争辩的优势，因此问题应该这样提出：为什么我们的身体与原子相比必须如此大？
我可以想象，许多聪明的物理和化学学生会感到遗憾，我们的每个感觉器官都是我们身体或多或少重要的一部分，因此（根据上述比例）由无数原子组成，太粗糙，无法进行单个原子的碰撞。单个原子是看不见或摸不着的。我们关于原子的假设与我们粗笨而迟钝的感官直接发现的东西相差甚远，无法通过直接检查进行检验。
这是否必然如此？这其中是否有内在原因？我们能否将这种状况追溯到某些压倒一切的原则，以确定和解释为什么感官不符合这些自然法则？
这是物理学家完全能够理解的问题。所有问题的答案都是肯定的。
5. 生物的活动需要精确的物理定律
如果有机体的感官不那么迟钝，能够对单个原子敏感，或者即使只有几个原子也能给我们的感官留下可感知的印象——那么，生命到底会是什么样子呢？有一点需要强调：可以断言，这种有机体不可能发展出有序的思维，这种思维在经过漫长的早期阶段后，最终形成了原子的概念和许多其他概念。
虽然我们只局限于这一点，但以下考虑也适用于大脑和感觉系统以外的器官的功能。然而，我们最感兴趣的只有我们感觉、思考和感知的东西。如果我们不从纯粹客观的生物学角度来考虑，至少从人类的角度来看，大脑和感觉系统以外的所有其他器官的功能只是产生思想和感觉的生理过程的辅助。此外，选择那些与主观事件密切相关的过程进行研究对我们大有裨益，尽管我们完全不知道这种密切平行的真实性质，在我看来，这超出了自然科学的范围，也许完全超出了人类的理解范围。
那么，我们面临的问题是：为什么像我们的大脑这样的器官，连同它的感觉系统，必须由大量的原子组成，才能使其物理变化状态与高度发达的思维状态密切对应？大脑和感觉系统作为一个整体的功能，或者大脑与环境直接相互作用的某些外围部分的功能，与一台精密而灵敏的机器的功能有什么不同呢？机器可以反映和记录来自外部世界的单个原子的碰撞。
原因在于，我们所谓的思想（1）本身就是有序的东西，而（2）只能应用于具有一定有序度的材料，即感知或经验。这有两个后果。首先，与思想密切对应的物理组织（例如，我的大脑与我的思想密切对应）必须是一种非常有序的组织拉斐尔物理学家，这意味着在其中发生的事件必须遵循严格的物理定律，至少要具有很高的准确性。其次，外部世界的其他物体对这个物理上组织良好的系统所形成的物理印象显然与相应思想的感知和经验相对应，构成了我所说的思想——感知和经验的材料。因此，我们的系统与其他系统之间的物理相互作用通常本身具有一定的物理有序度留学之路，也就是说，它们也必须遵循严格的物理定律并达到一定的准确性。
埃尔温·薛定谔
埃尔温·薛定谔（1887-1961）是奥地利物理学家。20世纪前30年，物理学经历了一场伟大的革命，解决了微观运动基本定律的问题。薛定谔就生活在这个时代。1926年，他提出了波动力学，这是量子力学的标准形式之一。薛定谔因此获得了诺贝尔奖。后来，他的兴趣转向生命科学。1943年，他撰写了《生命是什么？》，为分子生物学的诞生奠定了基础。
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