《生命是什麼》[7] —— 薛定諤
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生物誕生和隨後DNA發現的激勵者和推動者,本書把《生命是什麼?》和《意識和物質》合為一卷出版,後者也是他寫的散文,文中研究了那些自古以來就使哲學家困惑迷離的問題,和這兩篇經典著作放在一塊的是薛定諤的自傳。通過對他一生的回顧和引人入勝的描述,提供了他從事科學著作的背景材料。
19世紀末、20世紀初是物理學革命風云際會的時代,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生物學和遺傳學的研究洪流中,新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,鍾情于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,他立志獻身于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,終于在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制,以及遺傳信息怎樣以長鏈上的堿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。
曆史已經證明,《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》更具有上述典型特征的了。我認識到這本書一定會躋身于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”。

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