物理學中什麼是生命

『壹』 生命是什麼

生命是什麼？這個古老而深刻的問題自從人類有了意識就被提出了，卻直到現在還沒終極答案。物理學家當然也從來沒有放棄過思考生命，並成功地用物理原理來解釋生命，他們是最靠近上帝的人!其中最著名的莫過於薛定諤和他的《生命是什麼》。而這篇文章也是也是受此書啟發，在這里分別從熵和量子力學簡要介紹一下有關生命的問題。
一.生命與負熵
在提及生命前首先先介紹一下負熵的概念。
我們應該都聽說過S=k lnΩ這個波爾茲曼的著名公式。其中Ω是系統的一個宏觀態包含的微觀態數，它可以用來描述宏觀態的混亂度，k是波爾茲曼常數，S是熵。也就是說熵可以度量系統的無序度，當系統趨向與宏觀平衡態時，此時系統擁有的微觀態數最大，而熵也最大，由此可得出熵增原理。而負熵，顧名思義，在熵前面加上負號，用來度量系統的有序度。
與負熵最先扯上關系的應該算是著名的「麥克斯韋妖」（可以和「薛定諤的貓」齊名）
1867年，麥克斯韋曾設想過一個能觀察到所有分子速度的小精靈把守著一個容器中間隔板上小閥門，當看到右邊的高速分子來到閥門時就打開讓高速分子進入左室，當看到左邊低速分子來到閥門時也打開讓低速分子進入右室。設想閥門無摩擦，於是一個小精靈無需做功可使左室越來越熱，右室越來越冷，從而使整個容器的熵降低了。這個小精靈被人們稱為麥克斯韋妖。當時科學家對其展開了激烈的討論，因為若這個模型成立就似乎違背了熱力學第二定律（熵增原理）。後來在1929年，希拉德分析妖精若想控制開關，必須獲得信息，而為獲得信息所付出的代價就是系統熵的產生，而這額外的熵的產生抵消了整個容器的熵的減少，總的說起來，總的熵還是增加的。此時信息表徵為負熵。信息雖然可以在很低的能量代價下傳遞，但要獲得准確信息所需的能量則因為海森堡測不準原理而多得多。（在這個模型中可以看到生命的影子，而這個麥克斯韋的妖可以看成是酶）
但真正負熵概念的引進還是要追溯到薛定諤在上世紀四十年代寫的《生命是什麼》書中。
之前當時存在一種矛盾：熱力學第二定律指出自然界的所有過程運動都將最終趨向無序化，而這與生命本身的高度有序化和已經在生物界廣為接受的進化論顯然不可調和，甚至可以說是兩個 「風馬牛不相及」的極端。
為此薛定諤提出生物有機體在吃喝、呼吸時是一個攝取「負熵」的過程，而又為了不違背熵增原理，生物有機體又不斷地排放代謝終產物和散發熱，把熵排放到環境中，而排放的熵要大於攝取的負熵，所以滿足熵增原理。
而動物在利用食物時，排泄出來的是大大降解了的東西。然而還不是徹底的降解，因為植物還能利用它（當然，對植物來說，太陽光是負熵的最有力的供應者）。
需要強調的一點是散熱這個過程不是可有可無的，而是必不可少。因為這正是我們去除生理過程中不斷產生的剩餘熵的方式。因此，溫血動物的體溫較高有利於以較快的速率排除熵，因而能產生更強烈的生命過程。（現在已經知道這和酶的活性有關，酶在這個溫度效率最高）
綜上則生命「以負熵為生」，從環境中抽取「序」來維持系統的組織。
但是他的理論還是只說明結果，卻並不能解釋過程，或者說還缺少一個動力學結構來解釋生命。
生命的進化歷程：從第一個單細胞無氧生命的誕生，到如今的生物多樣性發展；從原生生物簡單的趨避現象到現在人類高度發達的智力文明，這生命的進化歷程顯然是一個不斷走向有序的不可逆過程。但為什麼生命「以負熵為生」，從環境中抽取「序」來維持系統的組織便能推出這個過程呢？
因此之後普里高津提出耗散結構理論。普里高津在研究偏離平衡態熱力學系統時發現，當系統離開平衡態的參數達到一定閾值時，系統將會出現「行為臨界點」，在越過這種臨界點後系統將離開原來的熱力學無序分支，發生突變而進入一個全新的穩定有序狀態；若將系統推離平衡態更遠的地方，系統可能演化出更多新的穩定有序結構。然後，他就把這種結構稱為「耗散結構」。普里高津提出系統形成有序結構需要的條件：
（1） 系統必須開放
即系統必須與外界進行物質、能量交換。
（2） 遠離平衡態
開放系統在外界作用下離開平衡態，開放逐漸加大，外界對系統的影響逐漸變強，將系統逐漸從近平衡態推向遠離平衡的非線性區，只有這時，才有可能形成有序結構，否則即使開放，也無濟於事。
（3） 非線性作用
組成系統的子系統之間存在著非線性相互作用。正因為這樣，子系統形成系統時，會涌現出新的性質。
關於非線性的放大機制的解釋可以用右圖解釋。一個很小的
ΔX可以經過一級非線性放大成相對大得多的ΔY，而經過多級放大，一個很小的作用可以最終產生決定性的後果，也就是「蝴蝶效應」（南美的一隻蝴蝶煽動一下翅膀引起了美國的一場颶風）
（4） 漲落
漲落是指對系統穩定狀態的偏離，它是實際存在的一切系統的固有特徵。在平衡態和近平衡態，漲落是一種破壞穩定有序的干擾，但在遠離平衡態的條件下，非線性作用對隨機的小漲落有可能迅速放大，使系統由不穩定狀態躍遷到一個新的有序狀態，從而形成耗散結構。
偏離平衡態的開放系統通過漲落，在越過臨界點後「自組織」成耗散結構，耗散結構由突變而涌現，其狀態是穩定的。
而地球上的生命體都是遠離平衡態的不平衡的開放系統，它們通過與外界不斷的進行物質和能量交換，經自組織而形成一系列的有序結構。可以認為這就是解釋生命過程的熱力學現象和生物的進化的熱力學理論之一。
這里存在一個「自組織」的概念。（其實耗散理論是其中一個部分）德國理論物理學家H. Haken認為，從組織的進化形式來看，可以把它分為兩類：他組織和自組織。如果一個系統靠外部指令而形成組織，就是他組織；如果不存在外部指令，系統按照相互默契的某種規則，各盡其責而又協調地自動地形成有序結構，就是自組織。從熱力學的觀點來說，「自組織」是指一個系統通過與外界交換物質、能量和信息，而不斷地降低自身的熵含量，提高其有序度的過程； 從統計力學的觀點來說，「自組織」是指一個系統自發地從最可幾率狀態向幾率較低狀態的方向遷移的過程； 從進化論的觀點來說，「自組織」是指一個系統在「遺傳」、「變異」和「優勝劣汰」機制的作用下，其組織結構和運行模式不斷地自我完善，從而不斷提高其對於環境的適應能力的過程。
自組織系統在自然界中不象無機物質那樣，聽憑環境因素的作用、自發地發生變化，而是按照內在機制規定的方向進行物質和能量運動的，這就是保存和發展自身。自組織系統既然具有保存和發展自身的趨向，而又生活在一個變動不居的既有有利因素、又有不利因素的環境里，因此它在生存、發展中需要關於環境的信息，藉以調整自己的行動而適應環境的變化。自組織系統就是藉助於信息的指導作用，使自身在和環境的相互作用中從無序走向有序、從低序走向高序的。
在此我們再次看到了前面在麥克斯韋妖中提到的信息的概念，也可以說負熵在這里已經上升為信息，而我們現在正處在信息時代，信息的概念已經滲透到我們的日常生活之中。而物理原理是研究理想化的物質模型，之後再發展的理論因其復雜性便隸屬於信息學，不再歸物理范疇，可卻能看到其誕生中的物理的影子。

2.生命與量子力學
這里量子力學主要和遺傳物質相聯系。
眾所周之，生命中的一個重要特徵就是遺傳變異。這個特徵決定了生命必須擁有一種的遺傳物質，它既能夠足夠穩定地精確保存其絕大部分的遺傳信息，又能在特殊的環境下產生變異來應對變化使生命特徵得以延續。
而根據傳統經典統計力學，可以推出一個有機體為了使它的內在生命以及它同外部世界的相互作用，都能為精確的定律所描述，它就必須有一個相當巨大的結構。因為傳統經典統計力學，關於物理學定律的不確定度的期望值滿足所謂的√n定律。比如若告訴你某氣體在一定的壓強和溫度下具有一定的密度，比如說一定的體積內正好有n個氣體分子，那麼你可以確信，若能在某一瞬間進行檢驗，將會發現這個說法是不準確的。偏差的量級，若n=1oo,則為10，相對誤差為10%，而n=1000 000,偏差大約為1 000，誤差為0.1%。所以物理學和物理化學的相對不準確性總是可能發生在1/√n的相對誤差范圍之內。
可有機體內許多極其小的原子團，小到不足以顯示精確的統計學定律。（比如一個基因結構包含1000或還要少個原子，用類似√n定律來算，則變異概率高達到3%這是不可能的）而它們在極有秩序和極有規律的事件中確實起著支配作用，它們控制著有機體在發育過程中獲得的、可觀察的大尺度性狀，決定了有機體發揮功能的重要特徵；在所有這些情況下，都顯示了十分確定而嚴格的生物學定律。此時統計物理學似乎很難協調地來解釋這方面事實，可以說陷入困境了，但量子理論可以提供解釋。更確切的說，遺傳機制是建立在量子論基礎上的。
量子論的最大啟示是在「大自然之書」中發現了不連續特點，並由此提出了能級的概念。而從一種不連續的狀態轉變為另一種，則稱之為「量子躍遷」。
在給定的一組原子的若干個不連續狀態中，不一定有但其中可能有是原子核彼此靠攏的最低能級，此時，原子組成了分子。需要著重指出的是分子必須具有一定的穩定性；除非外界供給給它以「泵浦」到鄰近的較高能級所需的能量差額，否則構型不會改變。因此，這種數量十分確定的能級差定量地決定了分子的穩定程度。
下面只考慮不同溫度下的分子穩定性，這是生物學問題中最感興趣的一點。假定我們的原則系統一開始處在它的最低能級狀態，物理學家把這個系統稱為絕對零度下的分子。要把它提高到相鄰的較高的狀態或能級，就需要供給一定的能量。最簡單的方式是給分子「加熱」。把它帶進一個高溫環境（「熱浴」），讓周圍的系統（原子、分子）沖擊它。考慮到熱運動的極度不規則性，不存在預感確定的、立即產生「泵浦」的、截然分明的溫度界限。更確切的說，在任何溫度下（只要不是絕對零度），都有出現「泵浦」的機會，這種機會是有大有小的，而且是隨著「熱浴」的溫度而增加。表達這種機會的最佳的方式是，指出為了發生「泵浦」必須等待的平均時間，即「期待時間」。
而「期待時間」主要取決與兩種能量之比，一種是為了「泵浦」而需要的能量差額（用W表示），另一種是描述有關溫度下的熱運動強度特性的量（稱為特徵能量kT,用T表示絕對溫度，k表示波爾茲曼常數）。可以用數學表達式表示t=τexp(W/kT),期待時間t是通過指數函數的關系依賴與比值W/kT的，τ是10^(-10)或10^(-11)秒這么小的常數（代表這個時間內系統里發生的振動周期的數量級）。由於是指數形式，比值W:KT的相當小的變化，會大大地影響期待時間。例如w是kT的30倍，期待時間可能短到1/10秒；但當w是KT的50倍時，期待時間將延長到16個月；而當w是kT的60倍是期待時間將延長到3萬年！
但在一些情況下，兩個能級之間的自由通路被堵塞了，談不上供給所需要的能量產生躍遷了；事實上，即使從比較高的狀態到比較低的狀態的通路也可能被堵塞了。
比如化學中的同分異構體，且分子愈大，同分異構體也愈多（有機化學中尤其典型）兩個同分異構體的所有的物理常數和化學常數都是明顯不同的。它們的能量也不同，代表了「不同的能級」。
而這種理論恰好可以解釋基因遺傳結構的特徵。由振動能的偶然漲落所產生的分子某個部分構型的異構變化，實際上是非常罕見的事件，這就很好地解釋了統計力學難以解釋的基因結構的穩定性。而罕見的事件又對應與一次自發突變。因此，從量子力學出發，我們解釋了關於突變的最驚人的事實。且突變是不出現中間形式的、跳躍式的變異。
再檢驗突變可能性公式：t=τexp(W/kT)（t是閾能W的突變的期待時間）可由此得出溫度上升則期待時間減少，突變可能性增加。實際的動物實驗比如果蠅實驗證明這種可能性隨溫度上升提高得很明顯(對於T+10和T的t的比值大約在1/2到1/5之間，也就是突變的可能性增加約兩倍至五倍不等的差異)
而這種理論也解釋了為什麼X射線能誘發突變，用X射線照射親代，可使後代中出現突變的百分比，也就是突變率，比很低的自然突變率增高好多倍，且突變率與射線的劑量嚴格地成正比例。因為克服閾值的能量一定是由爆炸式的過程(電離或激發過程)供給的。且X射線的電離作用或類似的過程恰好能克服閾值的能量，所以可以顯著地提高突變率。
總的來說， 量子力學存在的能級概念是DNA等遺傳物質變得相對穩定，要改變其結構須跨越一個勢壘，於是出現突變的幾率足夠小，使物種得以在繁衍中緩慢進化。
結語
的確，世界是物質的，所以物理無處不在。對於神秘的生命，物理原理肯定遠遠不僅這些，而我所說的又只是已有理論的鳳毛麟角罷了，深怕亂放闕詞，所以便以「生命中的一些物理原理」作為題了。相信物理學家在生命科學以及任何其他學科的的研究中一定能寫出最終回答「生命是什麼？」的文章，到時候用什麼標題應該都不為過了吧！

『貳』 請問用物理學怎麼來解釋生命

同學我告訴你吧，生命的本質不能用物理方程解決。 因為生命是一個系統，系統中各要素不是孤立地存在著，每個要素在系統中都處於一定的位置上，起著特定的作用。要素之間相互關聯，構成了一個不可分割的整體。要素是整體中的要素，如果將要素從系統整體中割離出來，它將失去要素的作用。正象人手在人體中它是勞動的器官，一旦將手從人體中砍下來，那時它將不再是勞動的器官了一樣。 倘若你把生命分解成物理成分，然後用物理方程來研究的話，那麼你研究的就不是生命了。部分有部分的屬性，整體有整體的屬性。 你的觀點屬於還原論，在自然哲學上早就落後了。 很不錯哦，你可以試下
tf△npεta┏Μυf△b痞e鉛∞c26676045062011-9-16 7:41:22

『叄』 生命是什麼薛定諤

薛定諤提出的量子力學基本方程 。建立於 1926年。它是一個非相對論的波動方程。它反映了描述微觀粒子的狀態隨時間變化的規律，它在量子力學中的地位相當於牛頓定律對於經典力學一樣，是量子力學的基本假設之一。設描述微觀粒子狀態的波函數為Ψ（r，t），質量為m的微觀粒子在勢場U（r，t）中運動的薛定諤方程為。在給定初始條件和邊界條件以及波函數所滿足的單值、有限、連續的條件下，可解出波函數Ψ（r，t）。由此可計算粒子的分布概率和任何可能實驗的平均值（期望值）。當勢函數U不依賴於時間t時，粒子具有確定的能量，粒子的狀態稱為定態。定態時的波函數可寫成式中Ψ（r）稱為定態波函數，滿足定態薛定諤方程，這一方程在數學上稱為本徵方程，式中E為本徵值，是定態能量，Ψ（r）又稱為屬於本徵值E的本徵函數。
量子力學中求解粒子問題常歸結為解薛定諤方程或定態薛定諤方程。薛定諤方程廣泛地用於原子物理、核物理和固體物理，對於原子、分子、核、固體等一系列問題中求解的結果都與實際符合得很好。
薛定諤方程僅適用於速度不太大的非相對論粒子，其中也沒有包含關於粒子自旋的描述。當計及相對論效應時，薛定諤方程由相對論量子力學方程所取代，其中自然包含了粒子的自旋。

『肆』 什麼是生命

生命泛指有機物和水構成的一個或多個細胞組成的一類具有穩定的物質和能量代謝現象（能夠穩定地從外界獲取物質和能量並將體內產生的廢物和多餘的熱量排放到外界）、能回應刺激、能進行自我復制（繁殖）的半開放物質系統。生命個體通常都要經歷出生、成長和死亡。生命種群則在一代代個體的更替中經過自然選擇發生進化以適應環境。病毒在有寄主可寄生的時候，會表現出生命現象；但在沒有寄主可寄生的時候，不會表現生命現象，所以病毒是介於生命與無生命之間的一種奇妙的生物。
生命概論
生命就是物質系統。目前主要分為二大類：一是無機生命如一粒光子、一台電腦、一顆星；二是有生命
機生命如細胞、動物、植物。有機生命是地球這樣的星體環境中所特有的，以水為載體組成的具有自行吐故納新、精度復制、溫和分裂等能力，不可逆轉但總是持續不停地重復著或延續著這些能力的物質系統。根據人類的約定俗成，有機生命簡稱為生命。一般人不難區分什麼東西是有生命的，什麼東西是沒有說生命的。但給生命下一個科學的定義卻是千百年來一個困難的問題，至今沒有完全解決。這個問題直接關系這對人類自身的理解。
編輯本段問題的復雜性
生命是生物體所顯現的種種現象的總的抽象觀念。從古至今隨著人們對這些現象的逐步理解，生命的概念也在不斷的改變。現代常用的定義即生命是生物體所表現的自身繁殖、生長發育、『新陳代謝』（與環境進行物質和能量交換）。遺傳變異以及對刺激的反應等復合現象。但這些復合現象中任一單一現象都不是生物所特有的。從「物質和能量交換」來說，為生命的火焰不斷把燃料變成其他物質，進行著劇烈的物質和能量交換，在有足夠的燃料供應情況下，它也會「繁殖」，但人們並不認為他有生命。相反在適當條件下保存著的『種子』（如古蓮子）在一個長時間內可以沒有物質和能量交換， 但仍然具有生命，因為環境適宜它就會萌發。「生長」也是一樣，無機的形體在形成時候（如水結冰），就有一個生長的過程；相反，有一些生命體由於生殖系統的先天缺陷也不能繁殖（如騾子）。至於說到外界刺激會引起反映這一點，自從有了機器，特別如計算機以後，那也就不能認為是生命所特有的性質了。
編輯本段古代思想家對生命的看法
古希臘的哲學家傾向於把一切尚不了解的產生運動的原因稱之為「力」。以後的學者們就借用了這個「力」的概念，研究了各種運動，如物理學中的「引力」、「電磁力」，化學中的「親和力」等。他們的研究取得了很多成果，但至今還沒有弄清楚古希臘哲學家很早就提出了所謂「活力」或「生命力」是什麼。中國古代的哲學家傾向把尙不了解的產生運動的原因歸之為「氣」生命被看做是「氣」的活動。例如，「人之生也，氣之聚也，聚則為生，散則為死。.....故曰通天下一氣耳」「氣」也是不明確的概念，不同的學者有很不同的解釋如：「人之生，其猶冰也，水凝而為冰，氣積而為人。」這里把生命的形成比作結冰的過程，也有把生命比作火的。，如：「人含氣而生，精盡而死，死猶撕，滅也。譬如光焉，薪盡而火滅，則無光矣。故滅火之餘，無遺炎矣；人死之後，無遺魂矣。」這種觀點則強調生命是一個無知的代謝過程。正因如此，所以中國古代哲學家把生命看作一個物質運動過程，常把生與死連起來討論，這也是中國哲學家的思想特點，例如「有血脈之類，無有不生，無生不死，以其生，故知其死也」把生命看作與死亡對立的。
編輯本段現代的幾種生命觀
根據生命形態的表現特徵所歸納的生命定義 現代科學出現後，人們就對自然現象分門別類地研究，各門科學從不同的角度來研究生命，因此看法也不盡相同。20世紀50年代以前，人們從所有生命形態的共同表面特徵歸納出一個「生命」的定義認為：生命是一個具有與環境進行物質和能量交換（即新陳代謝）、生長繁殖、遺傳變異和對刺激作出反應的特性物質系統。這種類型的定義，描述了生命活動的一搬特徵，具有一定的認識價值。但是隨著科學的發展，愈來愈覺得這種定義有很大的局限性。因為所有的這些特徵都可以有一些例外。 從生命物質微觀構成的共性來概括生命定義 根據分子生物學的研究，人們對構成生命活動的基本物質有了比較詳細的了解。生命體的形狀、大小和結構可以千差萬別，但他們都是由脫氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白質等大分子為骨架構成的。 DNA是由四種不同的叫做脫氧核苷酸的小分子（單體）按一定排列次序組成的一條非常長的分子鏈。列如大腸桿菌的 DNA就是有約兩萬個脫氧核苷酸分子組成的長鏈。在各種不同形式的生命體中，DNA相當於同樣的字母寫出的長短不同、排列次序不同、因而意義也不同的書。RNA也是有四種不同的叫做脫氧核糖核苷酸的單體連接而成的分子鏈。其情況與DNA相似，但鏈較短。各種不同形式的生命體重有著各式各樣長短不一的 RNA蛋白質是由20種不同的氨基酸單體按照一定次序連接起來長鏈分子，各種不同的生命體中具有各式各樣的單體排列次序的長短不同的蛋白質鏈，鏈的折疊、捲曲形狀也不同。總之各種生物的DNA、RNA和蛋白質都分別由四個脫氧核苷酸、四種脫氧核糖核苷酸和20種氨基酸單體組成，也就是說它們都是由通用的「元件」組成的。這些核酸、蛋白質在各種生物的生命活動中所起的作用也基本相同。 由於DNA可以自身復制，因而使生命物質具有繁殖和遺傳的能力；由於DNA能通過轉錄和翻譯決定RNA及蛋白質的結構，從而控制了生物的形態結構和生理功能；而復制、轉錄及翻譯這些過程又都需有蛋白質酶及RNA參與。這樣，就有了一個分子生物學的生命定義：生命是由核酸和蛋白質特別是酶的相互作用產生的。可以不斷的繁殖的物質反饋循環系統。這種說法是對生命物質的微觀結構及其運動過程的描述。他概括了分子生物學的一些重要的理論突破，但仍然有一些界限不清楚的地方。自然界有一列東西稱為病毒，病毒是由核酸鏈和蛋白質外殼構成，單獨存在時，好像一種純粹的化學物質，並可結晶；但一旦進入了活的特定的宿主細胞中，就可利用宿主細胞內單體和能量的供應，以及復制、轉錄和翻譯的「機器」自我繁殖。近來又發現一些被稱為質粒的物質。它更為簡單，只是一些裸露的環狀核酸，但可以進入活得細胞中間，利用活細胞內的復制「機器」自我繁殖。此外，類病毒也有類似的情況。這些物質是肉具有生命，目前還有爭論。有人認為，只要能控制自身繁殖和遺傳變異並對進化力量獨立做出反應的都應稱之為生命。如果這樣講，那麼病毒，噬菌體、質粒和病毒之類的東西就都可劃為生命體必能能夠獨立自主地復制。轉錄。翻譯和一共單體及所需的能源，而病毒、類病毒和質粒之類的東西是一種不完整的生命形態，它們都是寄生的，不能獨立存在。但後一種觀點也不能成為明確的生命定義的劃分界限。因為生命體從來就不是一個孤立的存在物，它與周圍環境以及與其他生命都有著不可分割的聯系。這就使得什麼是獨立生活、什麼什麼事寄生生活失去了明確的意義。因此還需要從宏觀的角度、也就是從生態學去研究生命觀。 生態學的生命觀 就已知的事實看，太陽系內，生命活動只見於地球的生物圈——由高約離地表20公里的大氣層（當然不包括航天器中的生命），直至地表十幾公里的深處，這一相對來說不厚的空間構成。在生物圈內有的生命具有葉綠素，可進行光合作用，大部分植物、藍藻和部分細菌屬於這類生命。還有一些生物沒有葉綠素、不進行光合作用，必須依靠攝取自養生物活或其他生物為食而生存，稱為異養生物。真菌、動物（包括人在內），以及大部分細菌屬於這類生命體。生物圈中的無機物質，通過了自養生物的光合作用，進入了生物體，以後部分通過自養生自身的代謝活動而回到無機世界；部分為異樣生物所攝取，通過代謝活動（包括呼吸、排泄等）又回到了無機世界。而大部分植物秸稈和動物屍體最後都經腐生生物（異養生物）的降解作用而返回無機世界。這樣就形成了生物圈內的物質運動循環。這種循環運動都是單方的進行，不可逆轉在這個循環運動中少了哪個一環或那一個環不暢通，都會影響到整個生物界。沒有自養生物或自養生物不足，異養生物當然難以生存；但只有自養生物，沒有異養生物，大量有機物質積累後不能解釋，也不會阻塞自養生物繼續生存的道路。 從物質的簡單形勢來看，例如在大氣中的以二氧化碳形式存在的碳元素，經過自養生物的光合作用，與水化合成糖類進入生命體內，部分經過自養生物自身的呼吸作用，從新成為二氧化碳回到大氣中，。其他部分有被各種異養生物所利用，通過它們的呼吸作用，回到無機世界。這樣就形成了一個碳元素的循環。這個碳元素循環再生命中還必須與其他很多元素（如氫、氧、氮、磷、硫等）的循環通過化學反應藕合起來，同時也推動了這些元素的空間進行循環運動，不僅在宏觀的生物圈中存在，同時在生物體的微觀運動中也是存在的。生態學把生命看作是上述生物圈中種種不可能的逆物質循環過程的中心環節。但它近描述了生命外部條件極其所處的地方，卻未指明生命本身的質的特點。 生物物理學的生命觀 著重從物質運動的一般規律上指明生命特徵。 有序和熵 物質和能量是守恆的，地球與外界沒有物質交換只有從太陽輻射得到能量，而又反射和輻射到太空之中。太陽輻射到地球上的能量以地球反射和輻射到太空中的能量相等。盡管地球的物質和能量都沒有顯著的變化，但地球上各種元素由於太陽輻射發生不同反應就可以產生不同程度和不同方式的運動，即產生了上述的各種循環運動。這些運動導致了地球上物質的不均勻分布。因太陽輻射所造成的能量流動對地球的影響在一個長時期內的是穩定的、有節奏的和有規律的。所以，地球上物質分布的不均勻也是有節奏和有規律的。這就產生了地球上物質分布和運動的有序狀態。熱力學第二定律用一個叫做「熵」的函數來衡量一個系統的均勻程度。一個孤立系統，即與外界沒有物質和能量交換的系統，運動總使熵增加。當熵達到極大值時，宏觀物質運動就會停止，成為熱力學平衡。此時系統處於均勻的、無序狀態。地球不是一個孤立系統，而是一個閉系，即與外界只有能量交換而無物質交換系統。它受到太陽輻射的能量，同時他又向太空反射和輻射能量。太陽輻射出來的能量是太陽表面呈高溫狀態（約5800℃）根據熵的定義，它屬於相對低熵形勢。而地球向太陽輻射的能量，由於地球表面溫度遠低於太陽，故處於相對高熵形式，因此有這樣一個公式：
這里S代表熵，dS/dt代表熵隨時間的變化率。Q代表能量，dQ/dt是能量隨時間的變化率。T太陽和T地球代表太陽表面溫度和地球表面溫度。這個公式小於0表示在太陽轉化過程中，地球的熵在下降。地球上的物質和能量由此處於不均勻和有序狀態。 獲得生命是個開放系統 它與外界不僅有能量的變換，而且有物質交換。生命體實際上是從環境中取得以食物形式存在的高熵狀態的物質和能量，把它們轉化為了低熵狀態並把廢物排出體外，從而保持自身的熵處於比環境更低的水平，也就是維持著自身的有序狀態。生命體的有序性從分子水平看就很明顯。他們的大門子如核酸、蛋白質在各種細胞中都有一定的排列順序，以至一個生態系統都有一定的空間結構。有序性不但表現在空間分布上，也表現在生命體活動的規律上。他們都有一定的特性：生長、發育、生殖、衰老、死亡、以及對外界刺激作出有規律的反應等。從熱力學的觀點來看，這些現象都出自太陽輻射的推動，但只有地球上有生命活動。生命的出現必然還有它自身的因素。 機械論與生機論 對生命的起源於自住性問題即生命的本質問題，長期以來存在著爭論。機械論有時也被稱為還原論；認為生命現象可以用物理科學的規律加以闡明，高級復雜的規律可以還原為比較簡單、跟為基本的規律。機械論把生命看作是一種機器，並且在不起採取不同的表達形式。16、17世紀鍾表機械很時髦，有人認為微生物無非是像鍾表那樣的機器；19實際發明了蒸汽機，又有人認為生物不過是個熱機
編輯本段哲學定義
生命的哲學定義：生命是生物的組成部分，是生物具有的生存發展性質和能力，是生物的生長、繁殖、代謝、應激、進化、運動、行為表現出來的生存發展意識，是人類通過認識實踐活動從生物中發現、界定、彰顯、抽取出來的具體事物和抽象事物。生命
生命的本質 生命是條件產物，從出生到成長，到衰老，死亡， 整個過程的完成都時時伴隨著各種條件，有些條件具備延續生命則為福，有些條件具備結束生命則為禍。生命於自然，社會中就處於自我選擇，自然選擇，社會選擇。 人的生命是指有意識得存在，生命具有感情，生命的由來是偉大富有精神意義的，對人類具有重要作用。作為人來說，不僅要有信念，精神，意志，更重要的是懷有對生命的敬意與感懷，認同生命，使它燦爛無比。人能認同生命更能用愛對待他人，也不會出現對於社會的犯罪心理。所以認同生命並愛它是極為重要的自愛表現。 生物是具有生命、生存意識、生存性能的自然物體。生命和生物既相互對立又相互統一，生命、生存發展性能、生存發展意識是生物具有的本質、屬性、規定和規律，是生物的組成部分和組成元素。 生物是非生物長期運動變化產生的結果。自然事物普遍具有相互作用相互影響的性質和能力，當一個非生物經過長期復雜的相互作用、相互影響的過程，逐步形成了自主的生存發展性質和能力，形成了自主的生存發展意識的時候，一個具有生命的生物就產生了。 生命、自主生存性能、自主生存意識是特殊形式的自然規律和自然意識。意識是自然事物具有的存在、運動、變化的性能、趨勢和規律。生物是自然規律、自然意識和物組成的統一體,是包含存在、運動、變化性能、趨勢、規律，包含生存意識的自然事物。 生物的生長、發育、繁殖、代謝、應激、運動、行為是生命、生存發展性能、生存意識的表現形式。我們通過觀察一個自然物體的存在和表現形式，就可以判斷出這個物體是否具有生命，是否具有自主的生生命
存發展性質和能力，是否具有自主的生存發展意識，是生物還是非生物。 生命是具體事物和抽象事物組成的對立統一體。 生命是生物的組成部分和組成元素，是人通過認識實踐活動從一般生物和個別生物中發現、界定和抽取出來的，包含兩個對立組成部分的抽象事物。 生命首先是人通過認識實踐活動從各種生物中的發現、界定、彰顯、抽取出來的共性規定。生命其次是人通過認識實踐活動從個別生物中的發現、界定、彰顯、抽取出來的個性規定。 經驗告訴我們，雖然不同的生物個體都具有共同的自主生存性質和生存意識，但是不同生物個體所具有的自主生存能力是不同的，不同生物所具有的生命活力、不同生物個體所具有的生命都具有特殊性。 世界上既不存在兩個完全相同或完全不同的事物、兩片完全相同或完全不同的雪花，也不存在兩個完全相同或完全不同的生命。 生命是生物共同具有的生存發展性質和分別具有的生存發展能力綜合組成的事物，是普遍性規定和特殊性規定組成的對立統一體。 生命既是依存在生物中作為生物組成部分或元素存在的抽象事物，也是有自身多種規定組成的獨立整體，是有別於生物及其它事物、相對獨立存在的具體事物。 時間、空間、價值是一切事物具有的一般規定和內容，也是生命具有的一般規定和內容。任何事物都是處在一定時空之中的事物，都具有相互作用相互影響的性能，都是對人類的生存發展具有價值的事物。任何生命都是處在一定時空之中的生命，都是對人類生存發展具有一定價值、一定意義的生命。 個人生命的價值和意義是有差別的，一個人只要努力奮斗、頑強拼搏就能充分發揮和展現自己生命的價值和意義。 生命是一個事物，是一個對立統一體或矛盾體。生命是生物的組成部分和組成元素，是世界大家庭里生命
的一個成員，是具體事物和抽象事物、特殊性規定和普遍性規定、時間和空間、正價值和負價值組成的對立統一體或矛盾體。 人們對生命的認識經歷了漫長的歷史過程，從不同學科給生命下了各種各樣的定義，但是這些定義都是有缺陷、有錯誤的定義。 恩格斯關於生命的定義：生命是蛋白體的存在形式，這個存在形式的基本因素在於和它周圍外部自然界不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一旦停止，生命就隨之停止，結果便是蛋白質的分解。 恩格斯的生命定義不符合生命是生物的生存性能或生存意識的客觀實際，把生命錯誤地表述為蛋白體的存在方式，表述為蛋白體（生物體）的新陳代謝運動，沒有認識到生命同生物的新陳代謝、生長、繁殖、應激、行為的差別，沒有認識到新陳代謝同生物的生長、發育、繁殖、應激、行為都不是生物的生存性能、生存意識，而僅僅是生命、生存意識、生存性能的具體存在和表現形式。 現代生物學給生命下的定義：生命是生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象。 現代生物學的這個生命定義把生命表述為生物的復合現象，表述為生物的生長、代謝、變異、應激等行為，抹殺了生命和生物現象、生物行為的差別，混淆了生命和生物現象、生物行為的概念，同恩格斯的生命定義具有相同的缺陷和錯誤，不符合生命的客觀實際，違背了認識的邏輯規律。 分子生物學給生命下的定義：生命是有核酸和蛋白質等物質組成的分子體系，它具有不斷繁殖後代以及對外界產生反應的能力。 分子生物學的這個生命定義把生命表述為分子體系，表述為具有繁殖、應激反應能力的分子體系。這個定義根本不是生命的定義，而是關於生物的定義、關於分子體系的定義，把生命和生物完全混為一體，真是好難得的糊塗。
編輯本段恩格斯關於生命的定義
恩格斯在《反杜林論》中給生命下了一個定義：生命是蛋白體的存在形式，這個存在形式的基本因素在於和它周圍外部自然界不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一旦停止，生命就隨之停止，結果便是蛋白質的分解。 恩格斯的這個定義是在批判杜林的生命定義的基礎上提出來的。杜林曾把生命定義為細胞的新陳代謝活動。恩格斯認為，高級的生物確是由簡單的類型「細胞」組成的，但有低於細胞的生物，它們和高級的生命
生物相聯系，只是因為它們的基本組成部分是蛋白質，從而它們執行著蛋白質的職能——生和死。 恩格斯的生命定義是和他關於物質的運動形式的思想是統一的。恩格斯認為自然界存在五種運動形式：即機械運動、物理運動、化學運動、生命運動和社會運動。這五種運動形式從歷史的角度看，反映了自然界演化發展的順序，每一種後面的運動形式都是由前面的運動形式演化來的。不同的運動形式有不同的物質承擔者，有不同的運動規律，高級的運動形式包含低級的運動形式。生命運動是一種高級的運動，它是由化學運動發展而來的，它的物質承擔者及其運動規律都不同於化學運動，但生命運動包含化學運動。恩格斯當時非常強調自然界的連續性。如果把生命定義為細胞結構之上的活動，就難以解釋生命的起源問題。恩格斯特別重視從無機界到有機界的辯證發展過程，所以恩格斯選擇了蛋白體作為生命活動的物質。 恩格斯所理解的蛋白體和現在所說的蛋白質是不同的。他說：「在這里，蛋白體是按照現代化學的意義來理解的，現代化學把構造上類似普通蛋白或者也稱為蛋白質的一切東西都包含在蛋白體這一概念之內，這個名稱是不恰當的，因為普通蛋白在一切和它相近的物質中，是最沒有生命的，起著最被動的作用，它和蛋類一起僅僅是胚胎發育的養料，但是在蛋白體的化學構造還一點也不清楚的時候，這個名稱總生命
比一切其它名稱好些，因為它比較一般。可見，恩格斯所指的蛋白體是廣義的，它甚至不是現化意義上的一種高分子，而是一個物質系統。恩格斯在不同場合用這個詞，他有時甚至把細胞 也叫「蛋白質小塊」。比如他說：「一切有機體，除了最低級的以外，都是由細胞構成的，都由很小的，只有經過高度放大才能看到的，內部具有細胞核的蛋白質小塊構成的。 總之，恩格斯把生命和蛋白體等價。生命是「蛋白質所固有的，生來具備的，沒有這種過程，蛋白質就不能存在。 20世紀前半葉，隨著生物化學的研究進展，人們對蛋白質的結構和功能有了越來越清楚地了解，蛋白質形態復雜，功能各異，在生命活動過程中的作用異常重要。所有這些使得很多人更加堅信生命的分子基礎就是蛋白質。 恩格斯說的「蛋白體」就是指核酸和蛋白質。也就是說沒有蛋白質就沒有生命。由此從根本上否定了上帝造人的神創說。恩格斯的生命定義在一定程度上揭示了生命的物質基礎，即具有新陳代謝功能的蛋白體。100年來，這個定義一直指導人們認識生命的思想武器。 恩格斯並且大膽地提出，既然生命是物質運動的高級形式，那麼只要條件合適，生命之花當然也可以在別的星球上開放。現代天文學家肯定了這種說法。
編輯本段生命的現代生物學定義
生命的生物學定義：生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象，以上現象叫「生命」。生物個體在一些關鍵期根本就不會體現生命現象：比如受精的雞蛋，空氣中的細菌、病毒，各種種子，甚至冬眠的蛇等等，它們沒有新陳代謝，沒有生長發育等生命特徵，但是，它們同樣是生命的范疇，我們不可能叫它們為「非生命」，現在心理學上叫它們為「原命」，就是生命的原始狀態的意思。生命和原命總稱為「雙命」。每種生命都有其生存的方式，它們是生命的一部分，但是沒有它們，生命就會結束，比如進食，比如人類的交流，比如動物交媾之前的一些行為，所有這些非生命特徵但是每個生物個體都必須擁有的行為我們叫著「人命」。雙命和人命組成「生物」。同時，生命個體全部是復合體，不是單一體，我們看到的張三，他絕對不是一個純凈的生命體，在他的體內，一定還有很多生命體存在，這些生命體甚至可以影響到他的思維和行為，比如口臭桿菌的存在，可能使得他的一生都羞於與人交往，比如重感冒，可以使他頭暈，甚至可以使他產生很嚴重的判斷失誤，這種失誤如果發生在駕車階段，還可以要他的命。 物理學家普里高津的耗散結構學說從物理角度為探索生命本質給予新的啟示：生命是一個耗散結構，任何生命都要與外界環境不斷地交換物質和能量，否則生命就會導致死亡。生物微觀層次上的一些變化，比如遺傳基因的合成、糖的代謝等，都與耗散結構理論相吻合並可用此理論進行解釋。 生命是由高分子的核酸蛋白體和其他物質組成的生物體所具有的特有現象。與非生物不同，生物能利用外界的物質形成自己的身體和繁殖後代，按照遺傳的特點生長、發育運動，在環境變化時常表現出適應環境的能力。
編輯本段生命的分子生物學定義
生命的分子生物學定義：生命是有核酸和蛋白質等物質組成的分子體系，它具有不斷繁殖後代以及對外界產生反應的能力。

『伍』 什麼是生命

生命是一種詮釋宇宙存在的存在

宇宙中為什麼會有生命這種現象的出現，生命的出現是必然的嗎，這是一個難以回答的問題。但是，如果我們反過來思考，如果沒有生命這種能夠感覺感知宇宙存在的存在出現，那麼宇宙的存在有意義嗎，不能被感覺感知也就無所謂存在，由此我們是否可以得出這樣的結論，宇宙與生命是互為存在的。

什麼是生命，以前人們認為生命是一個復雜、不可思議、包含著神秘的現象，然而，隨著科學的發展，人類逐漸發現，生命這種現象在一定程度上是可以被認知的。
根據當今的認知水平，簡單地說，生命是一個能夠生長、繁殖、代謝、應激、進化的復雜的物質系統。從生物學上描述，生命泛指有機物和水構成的一個或多個細胞組成的一類具有穩定的物質和能量代謝現象（能夠穩定地從外界獲取物質和能量並將體內產生的廢物和多餘的熱量排放到外界）、能回應刺激、能進行自我復制（繁殖）的半開放物質系統。生命個體通常都要經歷出生、成長和死亡，生命性狀則在一代代個體的更替中通過適應環境發生改變，即通常所說的生物進化。

長期以來，有這樣的問題一直困擾人們，生命是如何運轉起來的。我們知道，組成生命的主要物質是蛋白質、水分和無機鹽三大類，而構成蛋白質、水分和無機鹽的物質主要有碳、氫、氧、氮，此外還有硫、磷及其他一些微量元素。現在的問題是，為什麼這些物質組合在一起就構成了被稱之為生命的存在呢。
我們的宇宙是一個變化著的宇宙，變化是宇宙的固有稟性。在宇宙變化過程中，物質結構有著由簡單向復雜演變的過程，而整個過程由宇宙規律所決定（物質規律之外更高深的東西不是我們今天的認知能企及的）。組成生命的物質主要有碳、氫、氧、氮等，這些元素是宇宙物質演化過程中的產物，在宇宙規律的作用下，各種元素被賦予了不同的力學屬性，這些不同力學屬性元素的產生和存在為之後更加復雜的物質結構及生命的出現創造了條件。
就單個元素結構而言，它由原子核和核外電子組成，原子核質子帶正電，核外電子帶負電，電子在電磁力作用下繞核子作環繞運動。質子數決定原子的種類，原子的性質主要決定於最外層電子數。由於不同的元素有著不同的原子結構，因而表現出不同的物質屬性，這種不同屬性作為不同元素之間相互作用的基礎，或者說化學作用的基礎。（其實，原子的屬性是非常復雜的，不是幾句話就能表述清楚的，到今天為止，原子內部的秘密也沒有被完全解開，物理學家們的使命依然任重道遠。）
在地球上，最初階段的物質演化是單質元素合成無機化合物的化學反應過程，化學反應表現為原子核外電子運動狀態的變化。地球的自然環境為某些物質之間的作用提供了條件，當一些元素在空氣或水中相遇，它們之間會發生相互作用，化學上把原子間（有時原子得失電子轉變成離子）的強烈作用力叫做化學鍵。單質元素之間經過化學反應，形成了化合物，化合物是一種比單質元素更加復雜的作用力關系結構，它們表現出不同於單質元素的物質屬性。
無機化合物形成後，這些具有新的屬性的物質之間又會構成了新的作用力關系形式，無機物不僅會與單質元素發生化學反應，而且無機物之間也會發生化學反應。在地球環境的持續演化過程中，在某些區域無機物的數量和種類在不斷增加，在一定的外在條件下，一些無機物向著更加復雜的物質結構——有機物進行演化。
有機物是指含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物除外）或碳氫化合物及其衍生物的總稱。在有機結構中，最重要的構成元素是碳。碳原子有著這樣的特性：它具有可形成與其他原子相連的長鏈或環的能力，這在所有元素中獨一無二；它不但能與其他原子或其他碳原子產生鍵，形成小到僅有幾個原子，大到含有成百萬個原子的分子。而且，它還有一個重要特性，就是能夠成為大分子（有機分子）以及更大的聚合物（生化物質）的核心物質。和無機物相比，有機物不僅數目眾多，結構也更加復雜多變。有機化合物的碳原子的結合能力非常強，互相可以結合成碳鏈或碳環。有機化合物的氫原子可以被不同的功能團（官能團）取代產生不同類的有機物，功能團決定分子的主要性質。
有機化合物雖然有復雜的結構，但它們並不具有生命的特徵。隨著地球上有機化合物的產生和累積，它們為更加復雜的物質結構——有機生物分子的出現做了准備。物質演化是一個逐步遞進的過程，在復雜的物質結構基礎上會產生更加復雜的物質結構，表現為新的環境體系中會有新的事物登場。可以認為生命的跡象從有機生物分子的出現開始。相比於一般的有機大分子，有機生物分子的功能團比其烴骨架在化學上活潑得多，它們能改變鄰近原子的幾何形狀及其上的電子分布，從而改變整個有機分子的化學反應性。從有機分子中的功能團可以分析和推測其化學行為和反應。大多數生物分子是多功能的，含有兩種或多種功能團。在這些分子中，每種類型的功能團有其自己的化學特徵和反應。如氨基酸具有至少兩種功能團——氨基和羧基。丙氨酸的化學性質就基本決定於其氨基和羧基。又如葡萄糖也是多功能的生物分子，其化學性質基本決定於羥基和醛基兩種功能團。生物分子的功能團在其生物活性中起著重要的作用。
生物體的重要組成成份是生物大分子，生物大分子不僅分子量大，其結構也比較復雜。在生物大分子中除主要的蛋白質與核酸外，另外還有糖、脂類和它們相互結合的產物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它們的分子量往往比一般的無機鹽類大百倍或千倍以上。蛋白質的分子量在一萬至數萬左右，核酸的分子量有的竟達上百萬。這些生物大分子的復雜結構決定了它們的特殊性質，它們在體內的運動和變化體現著重要的生命功能，如進行新陳代謝供給維持生命需要的能量與物質、傳遞遺傳信息、控制胚胎分化、促進生長發育、產生免疫功能、對環境變化作出反應等等。
根據以上敘述，我們可以這樣來理解生命。每個原子都有其特定的屬性，當一個原子與其它相同或不同的原子結合在一起的時候，這種組合就成為一種具有新的物質屬性的存在，而生命是由無數原子結合在一起的一種非常復雜的物質組合。同時，組成生命體的無數原子不是一種雜亂無章地堆砌，而是按照一定的結構和秩序結合在一起的，這種結構和秩序與環境所施加的外力相對應，或者說是與特定環境相對應的一種作用力關系結構。

在生命出現以前，地球上的物質演化過程被稱為化學進化，雖然它有別於生物體出現以後的生物進化，但卻為隨後的生物進化打下必要的基礎。無機物、有機物和生命體都可以被表述一種作用力結構，不同的作用力結構表述了不同的環境狀況，生命體所表述的是一種更加復雜的環境狀況。在原始地球的條件下，無機物可以轉變為有機物，有機物可以發展為多分子體系和生物大分子，直到最後出現原始的生命體。
所以，要揭開生命的本質，可以從認識物質結構演化過程著手，生命現象看似神秘，而實際它是遵循著物質運動變化規律，逐步由簡單的物質結構演化而來的。物質相互作用基於其力學屬性，非生命物質經過長期的復雜的相互作用、相互影響，逐步形成了復雜的生命結構。如果將原子作為認知生命的起點，那麼正是這些直徑在1－2埃之間的原子（1埃相當於1厘米的百億分之一）所具有的屬性，它們相互之間能夠結合成無機分子結構，接著再由無機分子結合成有機分子，然後構成含著無數原子的生物大分子，即生命現象的出現。
從組成生命體的組成成分來看，在已經發現的一百一十餘種化學元素中，各類生物體所必需的元素差不多都是特定的一二十種，其中碳、氫、氧、氮、硫、磷、鈣、鎂、鉀佔了絕對多數，生物用這些元素構成小分子構件，如氨基酸、核苷酸、單糖等；再用簡單的構件構成復雜的生物大分子；由生物大分子構成更加復雜的分子集合體，進而形成細胞器，細胞，組織，器官，系統和生物體。生物大分子是生命的物質基礎，生命是生物大分子的存在形式。生命現象通過生物大分子的特殊運動來體現。
從生物體結構來看，生物體的各種化學成分在體內不是隨機堆砌在一起的，而是嚴整有序的。生命的基本單位是細胞。細胞內的各結構單元都有特定的結構和功能。生物大分子，無論多復雜，還不是生命，只有當大分子組成一定的結構，或形成細胞這樣一個有序的系統，這種有序的結構或系統才顯現出生命的特徵。
在今天，對於生物結構或特性我們可以從DNA結構來解釋，DNA雙螺旋結構的發現將人類對生命的認識提高到一個新的高度。DNA由兩條核苷酸鏈組成，它們沿著中心軸以相反方向相互纏繞在一起，兩側是兩條多核苷酸鏈的糖一磷交替結合的骨架，之間是按一定規則排列的鹼基對。
DNA是非常大的有機分子，但構成DNA的基本化學單位只有4種。它們分別是：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）。它們數以億計地散處於DNA分子結構中。盡管DNA只有4個要素構成，這種簡單的物質結構里卻隱含著非常復雜的信息。這里我們可以想到今天的計算機，即使是只有0和1這兩個簡單的數字，我們可以計算機編程，用來表達無限復雜的信息。
4種鹼基的排列組合表達出20種氨基酸，蛋白質是由氨基酸結合在一起形成的，氨基酸的序列決定蛋白質分子的性狀。現在知道至少存在3萬種不同的蛋白質分子，每個都是由20種氨基酸排列成不同的組合，它們像字母一樣排列常常形成有幾百個單元長的鏈子。DNA片段上的核苷酸不是任意排列的，而是以有含意的密碼順序排列的。一定結構的DNA，可以控制合成相應結構的蛋白質。蛋白質是組成生物體的重要成分，生物體的性狀主要是通過蛋白質來體現的。蛋白質的特殊性質和生理功能與其分子的特定結構有著密切的關系，這是形形色色的蛋白質所以能表現出豐富多彩的生命活動的分子基礎。
盡管不同生命體表現出來的性狀有很大差異，但這許許多多的差異都可以由生命密碼的不同排列組合、結構大小來區分，每一種生物在遺傳、長期與環境作用過程中，形成了有自身特點的生命性狀。
如果說大自然中所有物質都根源於92種元素，那麼自然界中所有的生命物質則根源於共同的一組生命遺傳密碼子。構成DNA的四個基本化學單位任取三個按不同順序排列，每一組即為一個三聯體，或構成一個特定的代碼或「詞」。每個三聯體成為一個密碼子。這樣一共有64種密碼子，這些由「3個字母」組成的代碼使單個的氨基酸能夠按照指定的順序組合成蛋白質，這便是所有生物，包括人類的生命基本結構基礎。每一種生物（從細菌到植物、到動物）以及其中的每一個個體，都擁有自己一套不同的遺傳密碼，由此構成它們全部的遺傳基因。
DNA結構的出現是宇宙物質演化中的一個重要里程碑，前一個里程碑是自然界92種元素的出現。物理學的成果表明一切物質的原子都由為數不多的基本粒子根據相同的規律所組成，說明了物質世界結構上的高度一致，揭示了物質世界的本質。分子生物學的成就表明生命活動的根本規律在形形色色的生物體中都是統一的。例如，不論在何種生物體中，都由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質和核酸。遺傳物質，除某些病毒外，都是DNA，並且在所有的細胞中都以同樣的生化機制進行復制。分子遺傳學的中心法則和遺傳密碼，除個別例外，在絕大多數情況下也都是通用的。

很早就有科學家做過預言：生命最終都可以用物理學或化學的語言來進行說明。有人將生命體比喻為是由各拼圖塊組成的類似於模型一樣的物體，即它是一種分子機械，然而這種分子機械結構不同於我們通常所說的機械結構，經過長期的自然進化，與動態環境之間所形成的對應關系結構，這種結構裡面蘊含著一種「動力」，或者說特定分子結構對環境變化的反應機制。在長期與環境的共同演化過程中，這種結構不斷得到「改良」，變得超乎想像的復雜與精巧。如果要對生命做進一步的定義，它是一種能夠對環境變化作出主動反應的復雜的作用力關系結構。
說到底，生命現象是可以被認知的，生命結構與原子的結構及屬性有關，生命的奧秘存在於最基本的原子結構，以及這種結構組合與環境的相互關系中。

自從地球上誕生了生命，宇宙物質演化便進入到一個新階段。那麼，生命這種存在有什麼不同於其它物質的屬性。
自我復制、自我調節和對應環境產生適應性變化是生命區別於非生命的特徵。生命系統的這些特徵，就其基礎而言，無疑是物理化學過程，服從物理化學規律。可是，這些物理化學變化的結果，卻轉化為生命的東西，成為生命所特有的屬性。雖然這三個基本屬性的某一個，或某個屬性的某些側面，在無機界有機界也可能存在，但只有在生命中這三個屬性才有可能聯系並相互結合在一個系統中。
首先，生命是能夠進行自我復制的系統。遺傳基因的本質是一種叫做脫氧核糖核酸（DNA）的物質，生命進行自我復制是以DNA的雙螺旋結構為載體。自我復制是生命系統不同於化學系統的特徵。自我復制是指DNA分子的解旋、兩鏈分開，各自合成互補鏈，從而形成兩個新的然而又相同的分子。細胞分裂、生命繁殖是在分子復制基礎上進行的。生命存在的狀態下，或為一個活體時，總存在自我復制，它是貫串生命過程始終的屬性。
生命的另一屬性表現為生物體的新陳代謝功能。生物體是一個半開放的結構，它和周圍環境不斷進行著物質的交換和能量的流動。一些物質被生物體吸收後，在其中發生一系列變化，體內的一些物質被新物質替代，它們與未被吸收的物質一起被排出體外，這被稱作新陳代謝。通過新陳代謝為生物體提供養分，補充能量。生物能通過新陳代謝而生長發育。一粒種子可以成為大樹，一隻蝌蚪可以成為青蛙。雖然環境條件可以影響生物的生長發育，但每種生物的生長發育都是按照一定尺寸范圍、一定的模式和穩定的程序進行的。
而作為生命最重要的特徵，是它所具有的反映環境變化的能力，能通過與環境的互動不斷取得進化。生物從約38億年前至今，經歷了由簡單到復雜，由低級到高級的演變過程。這里有一點要說明，進化不是生物單方面的表現，生物進化與環境演化是互相關聯的，即生物結構機能與生態體系的共同演化。
說生物體是一種結構不如是一種機制，它是一種能夠解讀環境及其變化的復雜的力學系統。最初的生命體是相對簡單的，生命的演化是一個不斷對環境進行解讀的過程，這個過程中生物體與環境都在發生變化。環境中有各種各樣影響生物體存在的因素，像光線、溫度、壓力、聲音、其它無生命或生命的存在等以及這些存在的變化，這些因素都會以某種力學形式作用於生物體，而生物體會以自身結構的變化來反映或應對這些力的作用，在這樣的作用過程中生物結構演變得越來越復雜。
在長期的生物進化過程中，各種生物機能因生存的需要不斷被發展和完善，或者說產生了對環境的適應性變化。例如植物由藻類演化到裸子植物，再由裸子植物到被子植物，經過長期演化，有了今天豐富的植物物種及精巧的植物結構，這是生物不斷適應環境的結果。對於動物來說，動物機體結構的變化更加豐富復雜。動物因生存環境的不同表現出不同的機能和形態。陸地動物有適合在陸地運動的肢體以及適應呼吸空氣的肺結構，魚有適合在水中游動的鰭和適合在水中呼吸的腮結構。動物最基本的生物機能像消化系統、血液系統、內分泌系統、生殖系統等不斷得到進化，用於感覺環境中聲音、氣味、色彩如聽覺、嗅覺、視覺的感官系統在結構和功能上不斷完善。而最神奇的是用來感知環境的中樞神經系統——大腦的進化，動物的大腦所反應的是各種事物的屬性、存在狀態、相互間的關系、自然規律等。我們可以看到，只要自然界中存在的，對生命存在有影響的，生物都會以某種結構或方式對其進行詮釋。
如果對上述對生命的敘述進行總結，生命是生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象。生命是由非生物經過長期復雜的相互作用演化而來的，表現為生長、發育、繁殖、代謝、應激、運動、生存意識的形式。生命是能夠反應環境變化並且與環境之間存在互動關系的實體，代與代之間因環境變化而產生變異，它能把自己的特徵及對應環境產生的變化通過繁殖而重組，使下一代的特徵與自身並不完全一模一樣。
說到底，生命是一種復雜的作用力關系結構，它能夠感覺、感知宇宙或自然的存在，並且這種感覺、感知隨生命的演化不斷深化，這是生命的本質特徵。

『陸』 什麼是生命

生命的哲學定義：生命是生物的組成部分，是生物具有的生存發展性質和能力，是生物的生長、繁殖、代謝、應激、進化、運動、行為表現出來的生存發展意識，是人類通過認識實踐活動從生物中發現、界定、彰顯、抽取出來的具體事物和抽象事物。
生物是具有生命、生存意識、生存性能的自然物體。生命和生物既相互對立又相互統一，生命、生存發展性能、生存發展意識是生物具有的本質、屬性、規定和規律，是生物的組成部分和組成元素。
生物是非生物長期運動變化產生的結果。自然事物普遍具有相互作用相互影響的性質和能力，當一個非生物經過長期復雜的相互作用、相互影響的過程，逐步形成了自主的生存發展性質和能力，形成了自主的生存發展意識的時候，一個具有生命的生物就產生了。
生命、自主生存性能、自主生存意識是特殊形式的自然規律和自然意識。意識是自然事物具有的存在、運動、變化的性能、趨勢和規律。生物是自然規律、自然意識和物組成的統一體,是包含存在、運動、變化性能、趨勢、規律，包含生存意識的自然事物。
生物的生長、發育、繁殖、代謝、應激、運動、行為是生命、生存發展性能、生存意識的表現形式。我們通過觀察一個自然物體的存在和表現形式，就可以判斷出這個物體是否具有生命，是否具有自主的生存發展性質和能力，是否具有自主的生存發展意識，是生物還是非生物。
生命是具體事物和抽象事物組成的對立統一體。
生命是生物的組成部分和組成元素，是人通過認識實踐活動從一般生物和個別生物中發現、界定和抽取出來的，包含兩個對立組成部分的抽象事物。
生命首先是人通過認識實踐活動從各種生物中的發現、界定、彰顯、抽取出來的共性規定。生命其次是人通過認識實踐活動從個別生物中的發現、界定、彰顯、抽取出來的個性規定。
經驗告訴我們，雖然不同的生物個體都具有共同的自主生存性質和生存意識，但是不同生物個體所具有的自主生存能力是不同的，不同生物所具有的生命活力、不同生物個體所具有的生命都具有特殊性。
世界上既不存在兩個完全相同或完全不同的事物、兩片完全相同或完全不同的雪花，也不存在兩個完全相同或完全不同的生命。
生命是生物共同具有的生存發展性質和分別具有的生存發展能力綜合組成的事物，是普遍性規定和特殊性規定組成的對立統一體。
生命既是依存在生物中作為生物組成部分或元素存在的抽象事物，也是有自身多種規定組成的獨立整體，是有別於生物及其它事物、相對獨立存在的具體事物。
時間、空間、價值是一切事物具有的一般規定和內容，也是生命具有的一般規定和內容。任何事物都是處在一定時空之中的事物，都具有相互作用相互影響的性能，都是對人類的生存發展具有價值的事物。任何生命都是處在一定時空之中的生命，都是對人類生存發展具有一定價值、一定意義的生命。
個人生命的價值和意義是有差別的，一個人只要努力奮斗、頑強拼搏就能充分發揮和展現自己生命的價值和意義。
生命是一個事物，是一個對立統一體或矛盾體。生命是生物的組成部分和組成元素，是世界大家庭里的一個成員，是具體事物和抽象事物、特殊性規定和普遍性規定、時間和空間、正價值和負價值組成的對立統一體或矛盾體。
人們對生命的認識經歷了漫長的歷史過程，從不同學科給生命下了各種各樣的定義，但是這些定義都是有缺陷、有錯誤的定義。
恩格斯關於生命的定義：生命是蛋白體的存在形式，這個存在形式的基本因素在於和它周圍外部自然界不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一旦停止，生命就隨之停止，結果便是蛋白質的分解。
恩格斯的生命定義不符合生命是生物的生存性能或生存意識的客觀實際，把生命錯誤地表述為蛋白體的存在方式，表述為蛋白體（生物體）的新陳代謝運動，沒有認識到生命同生物的新陳代謝、生長、繁殖、應激、行為的差別，沒有認識到新陳代謝同生物的生長、發育、繁殖、應激、行為都不是生物的生存性能、生存意識，而僅僅是生命、生存意識、生存性能的具體存在和表現形式。
現代生物學給生命下的定義：生命是生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象。
現代生物學的這個生命定義把生命表述為生物的復合現象，表述為生物的生長、代謝、變異、應激等行為，抹殺了生命和生物現象、生物行為的差別，混淆了生命和生物現象、生物行為的概念，同恩格斯的生命定義具有相同的缺陷和錯誤，不符合生命的客觀實際，違背了認識的邏輯規律。
分子生物學給生命下的定義：生命是有核酸和蛋白質等物質組成的分子體系，它具有不斷繁殖後代以及對外界產生反應的能力。
分子生物學的這個生命定義把生命表述為分子體系，表述為具有繁殖、應激反應能力的分子體系。這個定義根本不是生命的定義，而是關於生物的定義、關於分子體系的定義，把生命和生物完全混為一體，真是好難得的糊塗。 [編輯本段]恩格斯關於生命的定義：恩格斯在《反杜林論》中給生命下了一個定義：生命是蛋白體的存在形式，這個存在形式的基本因素在於和它周圍外部自然界不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一旦停止，生命就隨之停止，結果便是蛋白質的分解。
恩格斯的這個定義是在批判杜林的生命定義的基礎上提出來的。杜林曾把生命定義為細胞的新陳代謝活動。恩格斯認為，高級的生物確是由簡單的類型「細胞」組成的，但有低於細胞的生物，它們和高級的生物相聯系，只是因為它們的基本組成部分是蛋白質，從而它們執行著蛋白質的職能——生和死。
恩格斯的生命定義是和他關於物質的運動形式的思想是統一的。恩格斯認為自然界存在五種運動形式：即機械運動、物理運動、化學運動、生命運動和社會運動。這五種運動形式從歷史的角度看，反映了自然界演化發展的順序，每一種後面的運動形式都是由前面的運動形式演化來的。不同的運動形式有不同的物質承擔者，有不同的運動規律，高級的運動形式包含低級的運動形式。生命運動是一種高級的運動，它是由化學運動發展而來的，它的物質承擔者及其運動規律都不同於化學運動，但生命運動包含化學運動。恩格斯當時非常強調自然界的連續性。如果把生命定義為細胞結構之上的活動，就難以解釋生命的起源問題。恩格斯特別重視從無機界到有機界的辯證發展過程，所以恩格斯選擇了蛋白體作為生命活動的物質。
恩格斯所理解的蛋白體和現在所說的蛋白質是不同的。他說：「在這里，蛋白體是按照現代化學的意義來理解的，現代化學把構造上類似普通蛋白或者也稱為蛋白質的一切東西都包含在蛋白體這一概念之內，這個名稱是不恰當的，因為普通蛋白在一切和它相近的物質中，是最沒有生命的，起著最被動的作用，它和蛋類一起僅僅是胚胎發育的養料，但是在蛋白體的化學構造還一點也不清楚的時候，這個名稱總比一切其它名稱好些，因為它比較一般。可見，恩格斯所指的蛋白體是廣義的，它甚至不是現化意義上的一種高分子，而是一個物質系統。恩格斯在不同場合用這個詞，他有時甚至把細胞 也叫「蛋白質小塊」。比如他說：「一切有機體，除了最低級的以外，都是由細胞構成的，都由很小的，只有經過高度放大才能看到的，內部具有細胞核的蛋白質小塊構成的。 總之，恩格斯把生命和蛋白體等價。生命是「蛋白質所固有的，生來具備的，沒有這種過程，蛋白質就不能存在。 20世紀前半葉，隨著生物化學的研究進展，人們對蛋白質的結構和功能有了越來越清楚地了解，蛋白質形態復雜，功能各異，在生命活動過程中的作用異常重要。所有這些使得很多人更加堅信生命的分子基礎就是蛋白質。
恩格斯說的「蛋白體」就是指核酸和蛋白質。也就是說沒有蛋白質就沒有生命。由此從根本上否定了上帝造人的神創說。恩格斯的生命定義在一定程度上揭示了生命的物質基礎，即具有新陳代謝功能的蛋白體。100年來，這個定義一直指導人們認識生命的思想武器。
恩格斯並且大膽地提出，既然生命是物質運動的高級形式，那麼只要條件合適，生命之花當然也可以在別的星球上開放。現代天文學家肯定了這種說法。 [編輯本段]生命的現代生物學定義：生命的生物學定義：生命是生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象。
物理學家普里高津的耗散結構學說從物理角度為探索生命本質給予新的啟示：生命是一個耗散結構，任何生命都要與外界環境不斷地交換物質和能量，否則生命就會導致死亡。生物微觀層次上的一些變化，比如遺傳基因的合成、糖的代謝等，都與耗散結構理論相吻合並可用此理論進行解釋。
生命是由高分子的核酸蛋白體和其他物質組成的生物體所具有的特有現象。與非生物不同，生物能利用外界的物質形成自己的身體和繁殖後代，按照遺傳的特點生長、發育運動，在環境變化時常表現出適應環境的能力。 [編輯本段]生命的分子生物學定義：生命的分子生物學定義：生命是有核酸和蛋白質等物質組成的分子體系，它具有不斷繁殖後代以及對外界產生反應的能力。
下面我們通過列舉生物的一些變化和特徵來認識生命。
一、化學成分的同一性
從元素成分來看，在已經發現的一百一十餘種化學元素中，各類生物體所必需的元素差不多都是特定的一二十種，其中C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、K佔了絕對多數。
從分子成分來看，生物體的重要特徵在於，它們基本都含有被稱作生物分子的蛋白質、核酸、脂質、糖、維生素等有機物，這些有機分子在各種生物中有著相同的結構模式和功能。如一切生物的遺傳物質都是DNA和RNA，生命體內其催化作用酶都是各種蛋白質，各種生物都利用高能化合物（ATP、NADH...）等，都說明生物界在化學成分上存在高度同一性。
二、嚴整有序的結構
生物體的各種化學成分在體內不是隨機堆砌在一起的，而是嚴整有序的。生命的基本單位是細胞（病毒、類病毒、朊病毒等是否屬於生命范疇至今存在爭論，但它們都需要在細胞結構內才能正常完成生命活動）。細胞內的各結構單元都有特定的結構和功能。生物大分子，無論多復雜，還不是生命，只有當大分子組成一定的結構，或形成細胞這樣一個有序的系統，才能表現生命。失去有序性，如將細胞打成勻漿，生命也就完結了。
生物界是一個多層次的有序結構。細胞之上還有組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統等層次。每一個層次中的各個結構單元，如人體九大系統中的各器官，都有它們各自特定的結構和功能，它們的協調活動構成了復雜的生命系統。
三、新陳代謝
生物體是開放系統，生物體和周圍環境不斷進行著物質的交換和能量的流動。一些物質被生物體吸收後，在其中發生一系列變化，成為最終產物而被排出體外，這被稱作新陳代謝。新陳代謝是嚴整有序的過程，是一系列酶促化學反應所組成的反應網路。如果代謝過程的有序性被破壞，如某些環節被阻斷，全部代謝過程就可能被打亂，生命就會受到威脅，甚至可以導致生命終結。
四、應激性
生物能接受外界刺激而發生反應。包括感受刺激和反應兩個過程。反應的結果是使生物「趨利避害」。在一滴草履蟲懸液中滴一小滴醋酸，草履蟲就紛紛游開；一塊腐肉可以招來蒼蠅；植物莖尖向光生長，這都是應激性。
應激性是生物的普遍特性。但動物的應激性表現及較明顯，更富有多樣性。動物的感覺器官和運動器官是應激性高度發展的產物。
五、穩態
100多年前，貝爾納（C. Bernard）發現，盡管外界環境波動很大，哺乳動物總有某些機制使其內環境維持不變，後來坎農（W. B. Cannon）把這一概念加以發展名為穩態。後來發現，不僅僅哺乳動物，所有的生物體，細胞，群落以至生態系統，在沒有激烈的外界因素的影響下，也都是穩定的，他們各有自己特定的機制來保證自身動態的穩定。
六、生長發育
生物都能通過代謝而生長發育。一粒種子可以成為大樹，一隻蝌蚪可以成為青蛙。雖然環境條件可以影響生物的生長發育，但每種生物的生長發育都是按照一定尺寸范圍、一定的模式和穩定的程序進行的。
七、遺傳變異和進化
任何一個生物個體都不能長期存在，他們通過生殖產生子代使生命得以延續。子代與親代之間在形態構造、生理機能上的相似便是遺傳的結果。而親子之間的差異現象由變異導致。而生物從約38億年前至今，由簡單到復雜，由低級到高級的演變過程便是進化的結果。
八、適應
每一種生物都有自己特有的生活環境，特定的結構和功能總是適合於在這種環境條件下的生存和延續。例如，魚腮的結構適合魚在水中呼吸，陸地脊椎動物的肺結構則適應陸地呼吸作用。適應是生命特有的現象。
任何一種生物對所處環境的適應總是相對的。同種個體由於遺傳和表型上的差異，對環境的適應也總是存在程度上的差別。只要存在這種差別，哪怕是很輕微的，自然選擇就會發生作用，推動群體向更適應環境的方向進化。 [編輯本段]生命的基本功能：①自我調節。它是生命的一個本質屬性。任何生命在其存在的每一瞬間，都在不斷地調節自己內部的各種機能的狀況，調整自身與外界環境的關系。高等生物的自我調節是多層次的，其中包括分子的、細胞的、整體的調節。即使是原核生物也有自我調節，而且它也是通過多種途徑實現的。例如，細菌有能力合成許多自身所需要的分子，可是某一分子是否合成，合成的速度如何，則隨自身內部狀態與環境的不同而不同。細菌內部所需要的分子，既不過多地產生，也不感到缺乏，而是靠自身的調節機制完成的。某一分子合成途徑中的第一個酶的結構基因兼有調節的功能，即第一個酶既有酶的功能，又起著阻遏蛋白的作用。在遺傳學和生物化學中，這種功能被稱為自我調節系統。這種調節系統最初是在沙門氏桿菌組氨酸生物合成中發現的，隨後在噬菌體、黴菌、哺乳動物中也同樣發現其存在。實際上，反饋抑制和誘導系統與阻遏系統的調節也可視為生物自我調節的方式。因為在反饋抑制中，生物合成途徑中的第一個酶通過與代謝的終產物相結合而發生可逆性失活，使許多化合物的合成速率得到調節。在誘導系統和阻遏系統中，甚至酶本身的產生都受到調節。其間的差別在於：在誘導系統中，只有當底物存在時，才產生出為該底物所需要的酶，其方式是底物與阻遏物相結合並使阻遏物失活，從而打開結構基因，以誘導基因活性；在阻遏系統中，終產物抑制著酶的產生，其方式則是阻遏物與終產物相結合而被活化，然後與操縱基因相結合，從而關閉結構基因，以阻遏酶的產生。生物的許多調節系統都比較復雜，它們往往同時具有正向與反向的調節作用。機體的調節機制是自我完成的過程，而調節程序或指令是遺傳下來的、本身固有的，因而這類自我調節系統為生命所獨有。
②自我復制。它是生命系統不同於化學系統的特徵。狹義地說,自我復制是指DNA分子的解旋、兩鏈分開，各自合成互補鏈，從而形成兩個新的然而又相同的分子。廣義地說，包括細胞分裂、繁殖在內。就根據而言，分裂、繁殖也是在分子復制基礎上進行的;就結果來說,所形成的是兩個相同的個體。由於生物繁殖有周期性，同時也由於疾病、雜交等原因會造成某些生物失去繁殖力，所以繁殖難以作為生命的基本屬性。但自我復制則不同，只要不是處於解體狀態下的生命，總存在自我復制。因此，它是貫串生命過程始終的屬性。在離體實驗中，細胞的裂解產物在一定條件下仍然維持 DNA的合成，某些單鏈 DNA在人為的條件下也可以轉變為雙鏈形式。然而，非生命系統自身卻不能實現 DNA復制，盡管在人工條件下給予各種必要的核苷酸和解旋酶、聚合酶、連接酶等，DNA也能復制,但其造成的過程是短暫的。自我復制這種功能是生命系統固有的特點。
③選擇性反應。對體內外環境的選擇性反應是生命系統的又一重要特徵。反應是非生命物質與生命物質都具有的屬性。不同的是，發生於非生命物質中的物理的、化學的反應，都不是自我完成的過程。只有生物有機體才獨立地發生反應，而且這種獨立的反應是有選擇性的，它受著有機體自身的控制，並隨體內外環境條件的不同而不同。細胞與外界進行物質交換，固然也存在擴散與滲透作用，但是細胞膜吸收什麼，排除什麼，卻有高度的選擇性。一個明顯的實例是，在細胞膜的主動運輸中，物質逆濃度梯度而運轉。又如，大腸桿菌既可利用葡萄糖，也可利用乳糖作為碳源。當環境中既有葡萄糖又有乳糖時，大腸桿菌的代謝反應首先利用的是葡萄糖而不是乳糖，這時只有組成酶系在起作用，而誘導酶系則是無關的。生物的選擇性反應也是幾個系統協調活動的結果。簡單原核生物的反應是如此，高等生物的選擇性反應更是如此。因為，高等生物體內存在各種不同的酶系，這些酶不僅以其高效率的催化為無機催化劑所不可比擬,而且具有嚴格的選擇性。同時,生物體內酶的活性受到多方面因素的調節和控制，酶與酶之間、酶和別的蛋白質之間存在的相互作用，都會影響酶的活性，而且一個酶的產物對另一個酶的活性也有正的或負的影響。在外部行為上，生物的選擇性反應表現得更為明顯。例如，飽食狀態下的動物對食物不發生反應；新奇的動因最初能引起動物的注意，但久而久之，其反應就變得很弱，等等。事實上任何生物對環境的反應都是有所反應，有所不反應,或者同一動因有時以這種反應形式,有時又以另一反應形式出現。
自我調節、自我復制和獨立的選擇性反應是生命區別於非生命的特徵。生命系統的這些特徵，就其基礎而言，無疑是物理化學過程,服從物理化學規律。可是,這些物理化學變化的結果，卻轉化為生命的東西，成為生命所特有的屬性。雖然這三個基本屬性的某一個，或某個屬性的某些側面，在無機界也可能存在，但只有在生命中這三個屬性才有可能聯系並相互結合在一個系統中。 [編輯本段]生命的各種起源觀念特創論 認為生命是由超物質力量如神或上帝等所創造，或者是一種超越物質的先驗所決定的。這是在人類認識自然能力很低的情況下產生出來的觀念，後來又被社會化了的意識形態有間或無意地利用，致使崇尚精神絕對至上的人堅信特創論。
無生源論上古時期人們對自然的認識能力較低，但已能進行抽象的思維活動，根據現象作出了生命是自然而然地發生的結論，代表思想有中國古代的「肉腐生蛆，魚枯生蠧」和亞里士多德的「有些魚由淤泥及砂礫發育而成」等。
生源論隨著人們認識的深入，認識到蛆是由蒼蠅產卵而來，巴斯德之後，人們認為生命由親代和孢子產生，即生命不可能自然而然地產生。但是生源論沒有回答最初的生命是怎樣形成的。
宇宙胚種論世紀隨著天文學的大發展人們提出地球生命來源於別的星球或宇宙的「胚種」，這種認識風行於19世紀，現在仍有極少數人堅持這種觀點，根據是地球上所有生物有統一的遺傳密碼及稀有元素鉬在酶系中有特殊重要作用等事實。
化學進化論主張從物質的運動變化規律來研究生命的起源。認為在原始地球的條件下，無機物可以轉變為有機物，有機物可以發展為生物大分子和多分子體系直到最後出現原始的生命體。1924年蘇聯學者A.N.奧帕林首先提出了這種看法；1929年英國學者J.B.S.霍爾丹也發表過類似的觀點。他們都認為地球上的生命是由非生命物質經過長期演化而來的；這一過程被稱為化學進化，以別於生物體出現以後的生物進化。1936年出版的奧帕林的《地球上生命的起源》一書，是世界上第一部全面論述生命起源問題的專著。他認為原始地球上無游離氧的還原性大氣在短波紫外線等能源作用下能生成簡單有機物(生物小分子)，簡單有機物可生成復雜有機物(生物大分子)並在原始海洋中形成多分子體系的團聚體，後者經過長期的演變和「自然選擇」，終於出現了原始生命即原生體。化學進化論的實驗證據越來越多己為絕大多數科學家所接受。 [編輯本段]生命科學家1美國科學家貝納塞拉夫、斯內爾因創立移植免疫學和免疫遺傳學、法國科學家多塞因研究抗原抗體在輸血及組織器官移植中的作用而共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
2美國科學家斯佩里因研究大腦半球的功能、瑞典科學家維厄瑟爾、美國科學家休伯爾因研究大腦視神經皮層的功能結構而共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
3 瑞典科學家伯格斯特龍、薩米爾松、英國科學家范恩因對前列腺的化學與生物學研究而共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
4美國科學家麥克林托克因研究玉米的傳座因子獲諾貝爾生理學或醫學獎
拉馬克（最早提出進化倫的人）
達爾文（這個應該不用說了）
鄒承魯（我國1965年成功合成牛胰島素的功臣，曾有機會獲諾貝爾獎）
施萊登、施旺（細胞學說的建立者）
麥金農（03年因對細胞膜通道蛋白研究而獲諾貝爾化學獎）
孟德爾（遺傳學之父）
摩爾根（染色體遺傳理化的奠基人）
沃森、克里克、威爾金斯（發現了DNA的雙螺旋結構）
袁隆平
童第周

『柒』 生命的定義是什麼

生命是由核酸和蛋白質等物質組成的分子體系，它具有不斷繁殖後代以及對外界產生反應的能力。

現代生物學給出的一般的科學定義大致上是這樣的：生命是生物體所表現的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等的復合現象。在這里，其中任何單一的現象都不是生物所特有的。

火焰也能進行新陳代謝和繁殖，但多數人不會認為它是生命。許多植物的種子能保存相當長的時間並不出現生命特徵，如古蓮子、緩步類動物等可能會在一個相當長的時間內並不進行新陳代謝，當條件適當時其就會出現生機。

生物體所表現出來的自身繁殖、生長發育、新陳代謝、遺傳變異以及對刺激產生反應等復合現象，叫「生命」。

生命結構

生物體的各種化學成分在體內不是隨機堆砌在一起的，而是嚴整有序的（嚴整結構）。生命的基本單位是細胞（病毒、類病毒、朊病毒等是否屬於生命范疇至今存在爭論，但它們都需要在細胞結構內才能正常完成生命活動）。

細胞內的各結構單元都有特定的結構和功能。生物大分子，無論多復雜，還不是生命，只有當大分子組成一定的結構，或形成細胞這樣一個有序的系統，才能表現出生命現象。失去有序性，如將細胞打成勻漿，生命也就完結了。

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