来源：【北京大学出版社】
提到薛定谔这个名字时，许多人第一时间想到的可能是那个令人困惑的量子力学思想实验——著名的“薛定谔的猫”。
“薛定谔的猫”是一个思想实验，设想一只猫在盒子里同时处于死和活的叠加态，直到打开盒子观察时才确定状态（实验中没有一只活猫受到伤害）。
然而，薛定谔的影响力远不止于此。在科学史上，他的另一本著作《生命是什么》甚至比“薛定谔的猫”更加出名和具有持久的影响力。
“生命以负熵为食”的观点就来自本书，因为脱胎于薛定谔在爱尔兰都柏林三一学院的系列讲座，这本书既通俗易懂又风趣幽默。
这本书不仅仅是物理学家的杰作，更是生物学领域的开创性作品。薛定谔在这本书中深入探讨了生命的本质，提出了关于遗传信息传递的革命性观点，为分子生物学的诞生奠定了基础。
不懂生物的物理学家不是好哲学家，甚至不妨这么说，这本书对人们的启发和指引，远远超越了量子力学的范畴，成为了跨学科交流的典范之作。
年轻时的薛定谔及1944年出版的《生命是什么》，薛定谔提出了三个观点是最富有创造性、影响也最为深刻的，这就是“遗传密码“”负熵”和“非周期性晶体”。
我们每个人都热切地想知道自己从哪里来到何处去，但唯一可观察的只有身处的这个环境，这就是所有科学精神追求的真正源泉。
01
“生命”究竟是什么？
我们都知道生物是由原子和分子组成的，但这些基本粒子如何组织起来，形成了我们看到的复杂生命形式？这就是薛定谔想要解答的核心问题。
他首先带我们走进了遗传学的世界，探讨了基因如何传递信息。薛定谔提出，基因可能是一种“非周期性晶体”，它们以一种高度有序但不重复的方式存储遗传信息。
“非周期性晶体”解释了基因的稳定性、突变性等特征，并第一次从微观层次上揭示出基因分子的结构特点及其实质。
这种描述非常大胆，因为在当时，科学家们对基因的物理化学本质知之甚少。通过这样的类比，薛定谔为科学界描绘了遗传物质如何能以稳定的方式存在，并在代与代之间精确传递。
那么，在微小的遗传物质中，怎么能包含那么多性状的密码呢？薛定谔指出，因为这种同分异构的非周期晶体结构，提供了各种可能的排列，在它的一个很小的空间范围内，足以体现出一个复杂的决定系统。
这还能解释“跳跃式”的突变，基因的一个突变就是从一种同分异构体量子跃迁变为另一种同分异构体，这种变化在于原子的重新排列并导致了一种同分异构的分子。
薛定谔关于遗传物质是\"非周期性晶体\"的说法具有深远意义。一方面由于它的非周期性蕴涵着分子排列的多样性，这就意味着遗传物质包含了大量丰富的遗传信息；另一方面由于具有晶格结构，所有的原子或分子都与周围的原子或分子连接在一起，所以相当稳定。
DNA双螺旋结构的发现者正是在读了薛定谔的《生命是什么》一书，并在DNA已被证实为遗传物质后，才把 DNA的具体的物质结构作为研究方向的。
02
生命的本质即以负熵为食
生命是什么？生物和非生物的根本区别是什么？薛定谔在前人把新陈代谢解释为物质交换和能量交换的基础上，参照热力学定律，引入了“负熵”的概念。
简单来说，熵是对系统内部混乱程度的度量，对于生命而言，熵就是“混乱度”，负熵就是“序”。万事万物，都会自发向混乱度增大的方向变化，使整个系统的熵值增大。
一个无生命的物体，会很快衰退到一个“平衡态”，即达到“最大熵”。此时整个系统达到一种持久不变的状态，可观察的事件不再出现。
而有生命的物体则不同，它们通过“新陈代谢”来避免很快衰退为惰性的平衡态，不断有事件发生，就是所谓的生命活性。
对生物而言，死亡就是“最大熵”。而新陈代谢的本质，就是通过不断从环境中摄取“负熵”，来消除生命活动中不得不产生的熵。
因此，生命以“负熵”为食。生物与非生物的区别就在于，生物自发地汲取负熵，以消除它生命活动中产生的熵增，并将自身稳定于一个平稳的低熵状态。
03
这本书开启了探索遗传秘密的全新旅程
薛定谔的思考激励了年轻一代的科学家。因揭示DNA结构而获得诺贝尔奖的三人——沃森、克里克和威尔金斯——都声称《生命是什么》在他们通向双螺旋之路上发挥了重要作用。
从左至右分别为：沃森、克里克、威尔金斯
1945年，威尔金斯还在加利福尼亚从事原子弹研究工作时，就从一位朋友那里得到了一份《生命是什么》的复印本。当被广岛和长崎的恐怖深深战栗后，威尔金斯被薛定谔的著作深深吸引，并决定放弃物理学而成为一位生物物理学家。
克里克回忆1946年当他读到薛定谔的书时，觉得“伟大的事业在向其召唤”。沃森读到《生命是什么》的时候，还是一位大学生，结果他将研究兴趣从鸟类生物学转移到了遗传学。
奥地利先令上的薛定谔头像
无疑，这本书仍是通向科学前沿的不二之选，它让我们在欣赏科学之美的同时，深刻体会到生命的奇妙，并激发着我们对世界和自身进行深刻反思。
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