生命是什麼

生命是什麼

諾貝爾獎獲得者埃爾溫·薛定諤的《生命是什麼》是20世紀的偉大科學經典之一它是為門外漢寫的通俗作品，然而事實證明它已成為分子進化誕生和隨後DNA發現的激勵者和推動者。

19世紀末、20世紀初是物理學革命風雲際會的時代，奧地利物理學家薛定諤無疑是這個需要巨人、也產生了巨人的時代的驕子——他是波動力學之父，是量子力學集大成者之一。多少有點出人意料的是，正是他，後來從物理學闖入生物學，在1944年出版了《生命是什麼——活細胞的物理學觀》一書。

這是一部石破天驚的書，它奏響了揭示生命進化里遺傳微觀奧秘的先聲。

薛定諤在書中提出了一系列天才的思想和大膽的猜想：物理學和化學原則上可以詮釋生命現象；基因是一種非周期性的晶體或固體；突變是基因分子中的量子躍遷引起的，突變論是物理學中的量子論，基因的持久性和遺傳模式長期穩定的可能性能用量子論加以說明；染色體是遺傳的密碼本；生命以負熵為生，是從環境抽取「序」維持系統的組織並且進化的；……這些觀念在當時的確是十分新奇的，也是特別引人入勝的。

在薛定諤鴻文的感召下，一批物理學家投身到計算分子進化和遺傳學的研究洪流中，紐西蘭物理學家威爾金斯（1945年轉向）和英國物理學家克里克（1947年或1949年轉向）就是其中的二位。正是《生命是什麼》，使克里克放棄了粒子物理的研究計劃，鍾情於從未打算涉獵的生物學。它也使威爾金斯告別了物理學，熱中探究生命大分子複雜結構的奧妙。此外，美國生物學家沃森在芝加哥讀大學時，就被薛定諤的書牢牢地吸引住了，以此為契機，他立志獻身於揭開生命遺傳的奧秘。1951年，年輕的沃森來到克里克所在的卡文迪什實驗室，二人在威爾金斯等的X射線衍射分析資料的基礎上潛心求索，終於在1953年提出了DNA雙螺旋分子結構模型。這個模型成功地說明了DNA通過雙螺旋的解旋，以每條單鏈為模板合成互補鏈而複製，以及遺傳信息怎樣以長鏈上的鹼基序列的方式來編碼。就這樣，他們三人因對核酸分子結構和生物中信息傳遞的意義的發現，而榮膺1962年諾貝爾生理學或醫學獎。不僅他們，其他諾貝爾獎得主——如盧利亞、查爾加夫、本澤等——也都受到《生命是什麼》的感染，貝塔朗菲的生命系統論和普里高津的耗散結構理論也從該書中獲益匪淺。

歷史已經證明，《生命是什麼》著實是分子生物學中的《湯姆叔叔的小屋》，前者在生物學中所起的作用就像後者在解放黑奴的南北戰爭中所起的作用一樣（日本生物學家近藤原平之語）。在1991年為該書所寫的「前言」中，物理學家羅傑·彭羅斯的評價可謂深中肯綮：「我總是發現他的著作很吸引人，包含令人興奮的新發現，能使我們對生活其間的這個神秘世界獲得一些真正的新了解。在他的論著中，沒有比他的短篇名著《生命是什麼》更具有上述典型特徵的了。我認識到這本書一定會躋身於本世紀最有影響的科學著作之列。它代表了一個物理學家力圖理解一些真正的生命之謎的有力嘗試，這位物理學家的深刻洞察力在很大程度上已經改變了人們對世界組成的理解。」他認為，薛定諤是一位「具有高度獨創性和縝密思維的物理學家」，他的這本書「確實值得一讀再讀」。

仔細考察一下不難看出，薛定諤這位物理學家能夠寫出《生命是什麼》並非出於偶然，在某種程度上也許是水到渠成之舉。

首先，薛定諤從小愛好廣泛，喜歡博覽群書。在其父和朋友的影響下，他對生物學產生了濃厚興趣，是一位達爾文主義的追隨者。他早就認為進化論的基礎是因果關係而不是目的論，沒有任何諸如活力、隱德來希、直向進化力等作用於生命體的特殊自然法則，並思考了孟德爾定律和德萊弗斯的突變論與進化論兩者之間的聯繫。後來作為物理學家，他還研究過生理光學問題。從物理學轉向生物學，對他來說並沒有不可逾越的專業鴻溝和心理障礙，甚至可以說是順理成章的事。

其次，薛定諤諳熟東西方哲學，他渴望和諧，終生把科學的統一作為自己的堅定信念和追求目標——《生命是什麼》就是力圖使物理學和生物學統一起來的認真嘗試。誠如他在「序言」中所說：「知識的各種分支在廣度和深度上的擴展使我們陷入了一種奇異的兩難境地。我們清楚地感到，一方面我們現在還只是剛剛在開始獲得某些可靠的資料，試圖把所有已知的知識綜合成為一個統一的整體；可是，另一方面，一個人想要駕御比一個狹小的專門領域再多一點的知識，也已經是幾乎不可能的了。除非我們中間有些人敢於著手總結那些事實和理論，即使其中有的是屬於第二手的和不完備的知識，而且還敢於冒把自己看成蠢人的風險，除此之外，我看不到再有擺脫這種兩難境地的危險的其他辦法了。否則，我們的真正目的永遠不可能達到。」就這樣，為了彌合知識的分裂，追求科學的統一，他甘願冒著被人指斥為蠢人的風險，其決心之大由此略見一斑。

再次，上世紀30年代，現代物理學的基礎——相對論和量子力學——已經牢固地確立起來了，其概念框架構成物理學研究的範式，物理學已經處於比較平靜的常規科學時期。相反地，生物學卻面臨著理論和方法的重大突破，具有無限廣闊的發展前景。於是，一些夢想大有作為的物理學家便紛紛改弦更張，攜帶著現代化的物理學思維方式和實驗手段，到生物學和遺傳學的處女地開墾耕耘。加之原子彈爆炸的蘑菇雲在物理學家心頭投下了沉重的陰影，他們對自己正在從事的物理學工作的價值感到困惑不解——朝生物學的轉向大規模發生在二戰後，這種時間上的巧合決不是無緣無故的。

值得注意的是，最後一點還具有方法論的意義：要在科學研究中善於選擇和變換自己的角色。薛定諤正是這樣做的，像彭加勒、迪昂、奧斯特瓦爾德等科學家也深知這一點。奧斯特瓦爾德的下述言論也許道出了其中的玄機：「當人們研究任何一種專業而到達其頂峰時，只有兩個選擇擺在他的面前：或者，他呆在頂峰，這就要冒跌落的危險和被較年輕的、有活力的後繼者的急速腳步踩壞的危險；或者，當他還在頂峰時，他主動迅速地離開這樣一個危險的地方，如果有人因為放棄他在一生最好的時光所獲得的東西而感到悲哀的話，那麼他完全可以在其他領域利用他的思想、精力和時間另起爐灶。在這裡不需要擔心找不到新觀念，只要他的智力源泉有足夠的貯備，他的思想便永遠不會停頓和枯竭。」

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