埃尔温薛定谔 生命是什么(埃尔温·薛定谔的最新读本)

一个伟大的物理学家写了一本生物学的经典巨著,这就是你见到的这本《生命是什么?》。在这本书中,薛定谔提出了生命密码和生命过程负熵的概念,并特别强调用物理和化学的方法研究生命现象的重要性。 本书原来只是一系列通俗科学演讲的结集, 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。

他的思想影响了一代生物学家,开创了信息生物学研究之先河,对20世纪的生物学革命起到了不可估量的作用。薛定谔以一种令人放松和愉悦的文笔引领读者探索生命这一令人望而生畏的主题,内容深刻而有趣,极具启发性于希望了解生命起源理论的读者来说,本书无疑是最好的选择之一。

这本书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。正如许多对人类思维有较大影响的著作一样,它提出了一系列一旦被掌握,其真实性就显而易见的论点。然而令人不安的是这些观点至今仍被大部分人所忽视,虽然他们本应对此有更深入的了解。

它确实值得一读再读。 —— 物理学家 罗杰·彭罗斯 在这本小书里,薛定谔清晰而简明地回答了一个科学家企图揭开生命奥秘时碰到 的概念上的问题,它是大学生的必读书。 —— 物理学家 保罗·戴维斯 在这本小书里,薛定谔清晰而简明地回答了一个科学家企图揭开生命奥秘时碰到的概念上的问题,它是大学生的必读书。 —— 日本生物学家 近藤原平

生命是什么作者简介编辑

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。薛定谔就生活在这个时代,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》,为分子生物学的诞生作了概念上的准备。

生命是什么目录编辑

第一部分 生命是什么 英文版序 一本值得反复阅读的书 / 003 自序 干点蠢事 / 005 经典物理学家对生命问题的探索 // 007 一 研究的一般性质和目的 / 007 二 统计物理学 结构上的根本差别 / 008 三 质朴的物理学家对生命问题的探讨 / 009 四 原子为什么这么小?/ 010 五 有机体的活动需要精确的物理学定律 / 012 六 物理学定律以原子统计学为依据,因此只是近似的 / 013 七 物理学和化学定律的精确性以大量原子参与为基础,例一: 顺磁性 / 014 八 例二:布朗运动,扩散 / 017 九 例三:测量精确性的极限 / 019 十 定律 / 020 遗传机制 // 023 一 经典物理学家那绝非无关紧要的设想是错误的 / 023 二 遗传密码正本(染色体)/ 024 三 身体经由细胞分裂(有丝分裂)生长 / 026 四 在有丝分裂中,每个染色体都有复制作用 / 027 五 减数分裂和受精(配子配合)/ 027 六 单倍体个体 / 028 七 减数分裂中引人注意的关系 / 030 八 交换;性状定位 / 031 九 基因的最大体积 / 033 十 微小的数量 / 034 十一 稳定性 / 035 突变 // 037 一 “跃迁”式的突变——天择作用的基础 / 037 二 突变可以繁殖纯种,也就是说,突变完全可以遗传 / 039 三 定位。

隐性和显性 / 040 四 介绍一些术语 / 042 五 近亲繁殖的恶果 / 043 六 综合评论和历史的评论 / 045 七 突变是罕见事件的必要因素 / 046 八 X射线诱发的突变 / 046 九 第一法则:突变是单独事件 / 047 十 第二法则:事件的局限性 / 048 量子力学的论据 // 051 一 经典物理学无法说明基因的稳定性 / 051 二 量子论可以说明基因的稳定性 / 052 三 量子论——不连续状态——量子跃迁 / 053 四 分子 / 054 五 分子的稳定性取决于温度 / 055 六 数学的介入 / 056 七 第一点修正 / 057 八 第二点修正 / 058 对德布吕克模型的探讨检验 // 061 一 对遗传物质的整体构想 / 061 二 构想的独特性 / 062 三 某些传统的错误概念 / 063 四 物质不同的“状态” / 064 五 真正重要的差别 / 065 六 非周期性固体 / 066 七 压缩在微型密码中的内容多样性 / 066 八 理论构想与事实比较:稳定度;突变的不连续性 / 067 九 天择基因的稳定性 / 068 十 突变体的稳定性有时是较低的 / 069 十一 温度对不稳定基因的影响不如对稳定基因影响大 / 069 十二 X射线如何引发突变 / 070 十三 X射线的效率并不取决于自发的突变率 / 071 十四 可逆突变 / 071 有序、无序和熵 // 073 一 由德布吕克模型得出值得注意的一般性结论 / 073 二 建立在有序基础上的秩序 / 074 三 生命有机体避免了趋向平衡的衰变状态 / 075 四 有机体靠“负熵”为生 / 076 五 熵是什么?/ 077 六 熵的统计学意义 / 078 七 从环境中汲取“有序”以维持组织 / 079 关于本章的说明 / 079 生命是以物理学定律为基础的吗?// 083 一 有机体中可能存在新的定律 / 083 二 对生物学状况的评述 / 084 三 对物理学状况的综述 / 084 四 明显的对比 / 086 五 产生有序的两种方式 / 087 六 新原理并非和物理学不相容 / 088 七 时钟的运动 / 089 八 钟表装置毕竟属于统计学型 / 090 九 能斯特定理 / 091 十 摆钟实际上处于零度 / 091 十一 钟表装置和有机体的关系 / 092 决定论和自由意志 // 093 关于后记的说明 / 097 第二部分 意识和物质 意识的物质基础 // 101 一 问题 / 101 二 一个尝试性的答案 / 103 三 伦理学 / 107 知性的未来 // 111 一 生物发展是否已经到顶?/ 111 二 达尔文主义明显的悲观情绪 / 113 三 行为影响选择 / 115 四 虚构的拉马克主义 / 118 五 遗传决定习性和技能 / 120 六 智力进化的危机 / 122 客观化原则 // 125 算术上自相矛盾的论点:心灵的单一性 // 137 科学与宗教 // 151 感知的奥秘 // 165 最后让我来做个总结 / 174 自传 // 177

生命是什么第二章 知性(UNDERSTANDING)的未来编辑

一 生物发展是否已经到顶?

我想我们绝不可认为,我们对世界的了解已经是固定的了,或者说已到了最后的阶段,在任何方面都已达到最大限度,或是最完美的程度。我这样说不仅是指继续对各门学科的研究、对哲学的研究、对宗教的研究,都可能扩大眼界并改进我们现在的观点,而且我想说,用这种方法将来,比如2500年以后,我们可能获得的知识——用我们自普罗泰戈拉(Protagoras)、德谟克利特(Democritus)、安提西尼(Antisthenes)以来获得的知识进行估计——和我在这里所提过对世界的最后认识相比,还是微不足道的。

我们没有任何理由相信,大脑是反映世界最高级的思维器官,很可能某个物种将能够获得一种类似人脑的新玩意儿,它所反映的意象和人类的相比,就像人的形象和狗的相比,以及狗的意象和蜗牛的相比一样。

如果是这种情况,那么——虽然在原则上是不相关的——就个人的原因而言,可以说,使我们感兴趣的是,我们自己的子孙后代,或者我们某些人的后代在地球上是否能拥有此类高级状态。地球现在正当年,完全可以为此类情况提供场所。

在过去的十亿年里,我们从最原始的生命形式进化成了现在的模样,在未来的十亿年它可以继续成为人类的生存空间。但是我们人类自己的情况正常吗?如果大家赞同当代的进化论,事实上,目前也没有比它更好的理论,那么从理论上看来,我们似乎已经和未来的发展无缘了。

人类的身体上仍然会进化吗?我指的是作为遗传特征逐渐固定下来的身体,就像由遗传固定的人类现在的身体这样,在构造和发育方面还会发生变化吗?用生物学术语说,就是人类还会有基因型的变化吗?这个问题很难回答。我们可能快要发展到尽头,甚至可能已经发展到了尽头,这不会是个特殊的事件,而且也不代表我们人类很快就会绝种。

从地质学记载中,我们知道有些物种,或者甚至大的种群在很久以前,似乎已经不可能再演变,然而,它们并未灭绝,而是几百万年来一直保持不变,或者说,没有重大变化。

例如乌龟和鳄鱼在这种意义上就是非常古老的种群,是远古的残留动物。我们还知道,昆虫整个大的种群处境差不多是相同的,它们组成了比动物界中其他动物物种加在一起还要多的物种数。

但是几百万年以来,它们的变化极小,而且在此期间,地球上其他的生物已经历了翻天覆地的变化。阻碍昆虫进一步演化的原因大概是,它们采取了这样的方案(大家应该不会误解我这种比喻性的说法):它们的骨骼长在身体外部,而不像我们人类的骨骼长在身体内部。

这种外部的盔甲,除了有机械固定作用以外,还有保护作用,但是从出生到成熟期,它不能像哺乳动物的骨骼一样生长,这种情况必然使个体在生活史中很难逐渐发生适应性的变化。

至于人类的情况,有几种看法似乎认为人类不会再进化。自发性可遗传的变化(现在称为突变),根据达尔文的理论,可自动从中选择有利的突变,一般来说,只是微小的进化步骤,如果可能的话,只有微小的进步。因此,在达尔文的推论中,认为能发生重要作用的因素在于有极大量的子孙后代,而其中只有很小部分的子孙后代可能存活下来。

因为只有如此,似乎才有适当的可能,在存活的机会中实现微小的进化。而在文明的人类中,这种机制似乎全都行不通,在某些方面,情况甚至正好相反。

一般说来,我们不愿意看到我们的同类受苦和死亡,所以逐渐引入一些法律和社会机构,以便一方面保护生命,谴责故意杀害婴儿的行为,帮助每个病人和弱者生存下去;另一方面,这些机构又不得不在可能生存的限度内,抚养子孙后代,借此代替自然状况下劣者淘汰的办法。

这是通过两种方法实现的:一种是直接的方法,控制生育;另一种是不让相当数量的妇女结婚生孩子。当代人都知道,偶尔也有疯狂的战争和随之而来的灾难和失误,可以在人类平衡方面发挥功能,有数以百万计的男人、妇女以及儿童会因饥寒交迫,无家可归和传染病而死亡。

虽然有人认为,在远古时候,小的部落或氏族之间的战争,有天择的积极意义,但是现在这种说法似乎值得怀疑,怀疑这种战争在历史上到底有没有价值。

而且毫无疑问地,现在的战争完全没有任何天择上的积极意义。现代战争意味着良莠不分地杀戮,犹如医药和外科手术的进步导致良莠不分地拯救人命一样。虽然依我们的看法,战争和医术在道义上应该是全然对立的,但是两者似乎都没有任何天择的价值。

二 达尔文主义明显的悲观情绪

以上的看法是说,作为一种发展中的物种,我们人类已处于停滞状态,而且在生物学方面继续进化的希望很小。虽然如此,我们也不必担心,就算不再发生任何生物学上的进化,我们仍然可能像乌龟和许多昆虫一样生存几百万年。

然而从某种哲学观点来看,这种看法是令人沮丧的,我打算说明一种相反的情况。为此,我必须开始讨论进化论某方面的内容,我发现朱利安·赫胥黎教授在他著名的论述进化的著作中支持了我的看法。根据他的看法,当代进化论者对这方面始终未能充分重视。

对达尔文理论做通俗的说明,很容易引起大家产生悲观失望的看法,因为达尔文的理论认为,在进化过程中,有机体显然是消极被动的。在染色体组成的“遗传物质”中,突变是自发产生的,我们有理由相信,突变主要是由于物理学家称作的热力波动引起的,换言之,也就是纯偶然性引起的。

个体既不能对由双亲继承来的宝贵遗传物质有丝毫影响,也不能对遗传给子孙后代的遗传物质有任何影响。突变是根据“物竞天择,适者生存”原则发生的。这似乎又是指纯偶然性,因为它表示,有利的突变增加了个体生存和繁殖后代的机会。

个体也能将所谓的突变遗传给子孙后代,除此以外,个体终生的活动似乎都和生物进化无关。因为个人一生的任何活动,在生物遗传方面对子孙后代都没有影响:获得性状并不遗传。

个人获得的技能和训练都会丧失,不留任何痕迹,它们会随着个人的死亡而消失,不会遗传给子孙。在这种情况下,有智慧的生命会发现,大自然可以说是拒绝跟他合作,大自然自行其是,注定个人无所作为,的确可以说是虚无的。

大家都知道,达尔文的理论并不是第一个关于进化系统的理论。在此之前就有拉马克的理论,这种理论完全以下面的假设为基础:个体在生育以前,由于特殊环境和行为所获得的全部新性状都能够遗传,而且通常遗传给后代的如果不是全部,至少也有少许遗传的迹象。

因此,如果一个动物因生活在山岩或沙地,脚底长出保护性的脚垫,这种脚垫会逐渐有遗传性,使得后代无须努力获取,就会自然而然地得到这份免费的礼品。同样,力量、技能,甚至个体为某种目的不断使用器官而产生的重大适应性变化,都不会丧失,而能遗传给后代,或至少是部分遗传给子孙后代。

这个观点对一切生物为了适应环境而产生的复杂且特别惊人的适应性这个特征,提出了令人欢欣鼓舞、振奋人心的美好看法,它比达尔文主义所提出的那种显然令人沮丧的看法更加吸引人。

根据拉马克的理论,一个认为自己是长进化链中一环的有智慧的人,可以充分相信,他在智力和体力两方面为提高自身能力所做的努力,从生物学意义上说,是不会丧失的,而会为人类向越来越高级的完美境界发展,发挥一份微小但是不可缺少的作用。

不幸的是,拉马克主义是站不住脚的,它的理论基础,也就是获得性状可以遗传的观点是错误的,我们已充分了解,获得性状是不能遗传的。进化的单独步骤是那些自发的、偶然的突变,它们与个体一生中的行为毫无关系。所以我们似乎又要回到前面,我所提到达尔文主义使人悲观的看法上。[1]