生命是什么活细胞的物理面貌

A. 生命是什么

19世纪末、20世纪初是物理学革命风云际会的时代，奥地利物理学家薛定谔无疑是这个需要巨人、也产生了巨人的时代的骄子——他是波动力学之父，是量子力学集大成者之一。多少有点出人意料的是，正是他，后来从物理学闯入生物学，在1944年出版了《生命是什么——活细胞的物理学观》一书。 这是一部石破天惊的书，它奏响了揭示生命遗传微观奥秘的先声。 薛定谔在书中提出了一系列天才的思想和大胆的猜想：物理学和化学原则上可以诠释生命现象；基因是一种非周期性的晶体或固体；突变是基因分子中的量子跃迁引起的，突变论是物理学中的量子论，基因的持久性和遗传模式长期稳定的可能性能用量子论加以说明；染色体是遗传的密码本；生命以负熵为生，是从环境抽取“序”维持系统的组织；……这些观念在当时的确是十分新奇的，也是特别引人入胜的。 在薛定谔鸿文的感召下，一批物理学家投身到生物学和遗传学的研究洪流中，新西兰物理学家威尔金斯（1945年转向）和英国物理学家克里克（1947年或1949年转向）就是其中的二位。正是《生命是什么》，使克里克放弃了粒子物理的研究计划，钟情于从未打算涉猎的生物学。它也使威尔金斯告别了物理学，热中探究生命大分子复杂结构的奥妙。此外，美国生物学家沃森在芝加哥读大学时，就被薛定谔的书牢牢地吸引住了，以此为契机，他立志献身于揭开生命遗传的奥秘。1951年，年轻的沃森来到克里克所在的卡文迪什实验室，二人在威尔金斯等的X射线衍射分析资料的基础上潜心求索，终于在1953年提出了DNA双螺旋分子结构模型。这个模型成功地说明了DNA通过双螺旋的解旋，以每条单链为模板合成互补链而复制，以及遗传信息怎样以长链上的碱基序列的方式来编码。就这样，他们三人因对核酸分子结构和生物中信息传递的意义的发现，而荣膺1962年诺贝尔生理学或医学奖。不仅他们，其他诺贝尔奖得主——如卢利亚、查尔加夫、本泽等——也都受到《生命是什么》的感染，贝塔朗菲的生命系统论和普里高津的耗散结构理论也从该书中获益匪浅。 历史已经证明，《生命是什么》着实是分子生物学中的《汤姆叔叔的小屋》，前者在生物学中所起的作用就像后者在解放黑奴的南北战争中所起的作用一样（日本生物学家近藤原平之语）。在1991年为该书所写的“前言”中，物理学家罗杰·彭罗斯的评价可谓深中肯綮：“我总是发现他的着作很吸引人，包含令人兴奋的新发现，能使我们对生活其间的这个神秘世界获得一些真正的新了解。在他的论着中，没有比他的短篇名着《生命是什么》更具有上述典型特征的了。我认识到这本书一定会跻身于本世纪最有影响的科学着作之列。它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，这位物理学家的深刻洞察力在很大程度上已经改变了人们对世界组成的理解。”他认为，薛定谔是一位“具有高度独创性和缜密思维的物理学家”，他的这本书“确实值得一读再读”。 仔细考察一下不难看出，薛定谔这位物理学家能够写出《生命是什么》并非出于偶然，在某种程度上也许是水到渠成之举。 首先，薛定谔从小爱好广泛，喜欢博览群书。在其父和朋友的影响下，他对生物学产生了浓厚兴趣，是一位达尔文主义的追随者。他早就认为进化论的基础是因果关系而不是目的论，没有任何诸如活力、隐德来希、直向进化力等作用于生命体的特殊自然法则，并思考了孟德尔定律和德莱弗斯的突变论与进化论两者之间的联系。后来作为物理学家，他还研究过生理光学问题。从物理学转向生物学，对他来说并没有不可逾越的专业鸿沟和心理障碍，甚至可以说是顺理成章的事。

B. 生命是什么活细胞的物理学观

《生命是什么？——活细胞的物理学观 》是由湖南科学技术出版社于1973 年12月出版的图书，作者是埃尔温·薛定谔（奥）。
中文名
生命是什么活细胞的物理学观
隶属
统计物理学
试验
遗传学试验
内容
生命
一般都认为，一位科学家总是对某些学科具有深邃渊博的第一手知识，因而他是不会就他不太通晓的论题去着书立说的。这就是所谓的位高则任重。可是，为了目前写这本书，如果我有什么科学家的高位的话，那我恳请放弃它，并且从而免去随之而来的重任。我的理由是：我们从祖先那里继承了对于统一的、无所不包的知识的强烈渴望。最高学府这个名称使我们想起了从古到今多少世纪以来，只有普遍性才是唯一地享有盛誉的。可是，最近一百多年来，知识的各种各样的分支在广度和深度上的展开，却使我们陷入了一种奇异的困境。我们清楚地感到，要想把所有已知的知识综合成为一个统一体，我们现在还只是刚刚开始在获得可靠的资料；可是，另一方面，一个人想要充分掌握比一个狭小的专门领域再多一点的知识，也已经是几乎不可能的了。除非我们中间有些人敢于去着手综合这些实事和理论，即使它们有的是第二手的和不完备的知识，而且还要敢于承担使我们成为蠢人的风险，除此之外，我看不到再有摆脱这种困境的其他办法了（否则，我们的真正目的将永远达不到）。

C. 生命是什么活细胞的物理学观

生命是什么活细胞的物理学观
生命是什么？这个古老而深刻的问题自从人类有了意识就被提出了，却直到现在还没终极答案。物理学家当然也从来没有放弃过思考生命，并成功地用物理原理来解释生命，他们是最靠近上帝的人!其中最着名的莫过于薛定谔和他的《生命是什么》。而这篇文章也是也是受此书启发，在这里分别从熵和量子力学简要介绍一下有关生命的问题。
一.生命与负熵
在提及生命前首先先介绍一下负熵的概念。
我们应该都听说过S=k lnΩ这个波尔兹曼的着名公式。其中Ω是系统的一个宏观态包含的微观态数，它可以用来描述宏观态的混乱度，k是波尔兹曼常数，S是熵。也就是说熵可以度量系统的无序度，当系统趋向与宏观平衡态时，此时系统拥有的微观态数最大，而熵也最大，由此可得出熵增原理。而负熵，顾名思义，在熵前面加上负号，用来度量系统的有序度。
与负熵最先扯上关系的应该算是着名的“麦克斯韦妖”（可以和“薛定谔的猫”齐名）
1867年，麦克斯韦曾设想过一个能观察到所有分子速度的小精灵把守着一个容器中间隔板上小阀门，当看到右边的高速分子来到阀门时就打开让高速分子进入左室，当看到左边低速分子来到阀门时也打开让低速分子进入右室。设想阀门无摩擦，于是一个小精灵无需做功可使左室越来越热，右室越来越冷，从而使整个容器的熵降低了。这个小精灵被人们称为麦克斯韦妖。当时科学家对其展开了激烈的讨论，因为若这个模型成立就似乎违背了热力学第二定律（熵增原理）。后来在1929年，希拉德分析妖精若想控制开关，必须获得信息，而为获得信息所付出的代价就是系统熵的产生，而这额外的熵的产生抵消了整个容器的熵的减少，总的说起来，总的熵还是增加的。此时信息表征为负熵。信息虽然可以在很低的能量代价下传递，但要获得准确信息所需的能量则因为海森堡测不准原理而多得多。（在这个模型中可以看到生命的影子，而这个麦克斯韦的妖可以看成是酶）
但真正负熵概念的引进还是要追溯到薛定谔在上世纪四十年代写的《生命是什么》书中。
之前当时存在一种矛盾：热力学第二定律指出自然界的所有过程运动都将最终趋向无序化，而这与生命本身的高度有序化和已经在生物界广为接受的进化论显然不可调和，甚至可以说是两个 “风马牛不相及”的极端。
为此薛定谔提出生物有机体在吃喝、呼吸时是一个摄取“负熵”的过程，而又为了不违背熵增原理，生物有机体又不断地排放代谢终产物和散发热，把熵排放到环境中，而排放的熵要大于摄取的负熵，所以满足熵增原理。
而动物在利用食物时，排泄出来的是大大降解了的东西。然而还不是彻底的降解，因为植物还能利用它（当然，对植物来说，太阳光是负熵的最有力的供应者）。
需要强调的一点是散热这个过程不是可有可无的，而是必不可少。因为这正是我们去除生理过程中不断产生的剩余熵的方式。因此，温血动物的体温较高有利于以较快的速率排除熵，因而能产生更强烈的生命过程。（现在已经知道这和酶的活性有关，酶在这个温度效率最高）

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书名：生命是什么

作者：[奥] 埃尔温·薛定谔

译者：张卜天

豆瓣评分：9.3

出版社：商务印书馆

出版年份：2018-10

页数：97

内容简介：

作者埃尔温·薛定谔（1887—1961），奥地利着名物理学家，量子力学的奠基人之一，曾于1933 年获诺贝尔物理学奖。《生命是什么？》是二十世纪最有影响的科学经典着作之一。书中以纯物理的观念对生物体遗传现象的本质进行了简要探讨并提出了一些深刻观点。这些思想对DNA的双螺旋结构的发现者沃森和克里克等后来的研究者产生了很大影响。从现在的观念来看，书中有些观点并非完全正确和完善，但考虑到生命现象的极端复杂性，如果从还原论的角度来研究生命现象，那么本书的思维模式（尤其是提问的方式）无疑是这方面的典范。

作者简介：

埃尔温·薛定谔，奥地利着名物理学家，与P.A.M.狄拉克同获1933 年诺贝尔物理学奖。概率波动力学的创始人。主要研究有关热学的统计理论问题，写出了有关气体和反应动力学、振动、点阵振动（及其对内能的贡献）的热力学以及统计等方面的论文。他还研究过色觉理论，他对有关红绿色盲和蓝黄色盲频率之间的关系的解释为生理学家们所接受。 薛定谔曾先后发表了《生命是什么》《科学与人文主义》，《自然与希腊人》，《科学理论与人》，《心与物》，《我的世界观》和去世后出版的《自然规律是什么》等哲学论着和文集，甚至一度设想过在教书之余，以哲学为主要兴趣，以至于被当代着名物理学家西蒙尼认为“是我们世纪的物理学家中最为引人注目的哲学家”。

张卜天，北京大学科学哲学博士，国内杰出的中青年翻译家，译有着作40余部。

E. 薛定谔所整理的《生命是什么——活细胞的物理学观》一书主要讲述的是什么

1943年2月5日，薛定谔在爱尔兰都柏林三—学院开始了题为“生命是什么”的系列通俗讲座。1944年，他把讲稿整理成一本不到100页的小册子《生命是什么——活细胞的物理学观》。书中说讲述的是提出用物理学、化学的理论方法研究生物学。

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书名：生命是什么

豆瓣评分：8.7

作者:埃尔温•薛定谔

出版社:湖南科学技术出版社

副标题:生命是什么

译者:罗来欧/罗辽复

出版年:2007-4-1

页数:190

内容简介

科学，特别是自然科学，最重要的目标之一，就是追寻科学本身的原动力，或曰追寻其第一推动。同时，科学的这种追求精神本身，又成为社会发展和人类进步的一种最基本的推动。

科学总是寻求发现和了解客观世界的新现象，研究和掌握新规律，总是在不懈地追求真理。科学是认真的、严谨的、实事求是的，同时，科学又是创造的。科学的最基本态度之一就是疑问，科学的最基本精神之一就是批判。

诺贝尔奖获得者埃尔温·薛定谔的《生命是什么》是20世纪的伟大科学经典之一它是为门外汉写的通俗作品，然而事实证明它已成为分子生物诞生和随后DNA发现的激励者和推动者，本书把《生命是什么？》和《意识和物质》合为一卷出版，后者也是他写的散文，文中研究了那些自古以来就使哲学家困惑迷离的问题，和这两篇经典着作放在一块的是薛定谔的自传。通过对他一生的回顾和引人入胜的描述，提供了他从事科学着作的背景材料。

作者简介

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。