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读薛定谔的《生命是什么》有感(上)

已有 2817 次阅读 2022-7-12 22:59 |系统分类:观点评述

       埃尔温•薛定谔的《生命是什么》是生命科学领域的经典名著,其深刻的洞察力和超前的理念影响了一代代的生物学家。众所周知,薛定谔是1933年诺贝尔物理学奖得主、量子力学的创始人之一,因薛定谔方程、薛定谔的猫而著称于世。那么作为物理学的一代宗师,他为什么要跑到生命科学领域著书立说,对生命科学的研究又提出了哪些重要的思想和见解呢?

       华大基因的CEO尹烨先生曾说过,如果要效仿20世纪物理学天空的两朵乌云,而谈论21世纪科学天空的乌云的话,可以归结为“两暗一黑三起源”。“两暗”指的是暗物质和暗能量的本质,“一黑”是关于黑洞的研究,而“三起源”指的宇宙的起源、生命的起源和意识的起源。《生命是什么》这本书就是以一个物理学家的视角来回答生命的本质和意识的起源这两大问题的。

       由于薛定谔本身是物理学家,所以他可以绕过纷繁复杂的实验现象,从最底层的物理规律——也就是量子力学的层次去思考生命和的本质。比如他认为生命细胞的最基本部分——染色体结构应该是非周期性晶体,而把基因的稳定性解释为量子理论的“分立能级”,把基因突变解释为分立能级之间的“量子跃迁”。在关于解释维持生命物质高度有序性的原因方面,薛定谔创造性的提出了“生命赖负熵为生”,即“从环境中汲取‘有序’来抵偿由生命活动带来的熵增,从而使其自身维持在一个稳定而且相当低的熵值水平。”

       由此可见,薛定谔对生命科学的洞察无疑是极其深刻而透彻的,他的思想深深启发了年轻的沃森、克里克和威尔金斯。他们沿袭着薛定谔制订的应用物理化学定律来研究生命物质分子结构的纲领,成功解析了DNA的双螺旋结构,打开了现代分子生物学的大门!



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