可以用精确的概念，即物理学和化学的概念， 来考虑生物学的本质问题。
有没有这样一种阅读体验，虽然不能完全理解内容，但仍然大受震撼？
今天这本《生命是什么》就是。
十几年前，当时公司的老板，写过一篇文章：《熵减:我们的活力之源》，要求全员学习。这篇文章如此有名，以至于直到今天都是互联网上热度不减的雄文。
其中心思想就是个人的行为修养和企业的人力资源管理都要做熵减，才能保持个人和企业的活力，而熵减的具体指导方法，就是耗散理论。
而直到今天，读了这本薛定谔的《生命是什么》，才对十几年前的这篇文章有了更深一层的感悟。
从量子猫到分子生物学
薛定谔，在普通人的眼中，他不过是以那只烧脑的著名的猫而闻名于世，当观测者打开箱子前，这只猫是以生存态和死亡态两种状态的量子叠加态而存在。
实际上，他是量子力学的奠基人之一，波动力学的创立者，也是诺贝尔物理学奖得主。除了物理学以外，薛定谔还在生物学领域有着卓越贡献，他是分子生物学的奠基人，而他引发分子生物学大发展的传世之作，就是这本《生命是什么》的小书。
DNA双螺旋结构共同发现者，美国遗传学家沃森、英国生物物理学家克里克和英国物理学家威尔金斯都曾表示，自己在研究中受到过薛定谔这本书的重要启发。
这本书其实是薛定谔在1943年在爱尔兰三一学院的一个讲座稿合集，薛定谔用纯粹物理的观念，对生物遗传现象的本质进行了简要的探讨，并且提出了几个重要观点和思想：
遗传物体是非周期性晶体
遗传现象的稳定性源自于遗传物质的量子稳定性
生命依赖于负熵
这本书是近代科普著作经典中的经典，非常值得一读。
生命是什么
在书中，薛定谔围绕“生命是什么”这个主题，探讨了三个主要问题：
薛定谔科学地预测，生命通过基因把遗传信息传递给后代，而基因本质上是一种“非周期性晶体”。
他关于遗传物质是“非周期性晶体”的说法具有深远的意义：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。
后来发现的DNA双螺旋结构，基本证实了薛定谔的预测，DNA就是一种非周期性晶体的大分子结构。
他认为，正是恰到好处的量子跃迁，导致基因突变，让生命的进化成为可能。
还记得高中生物讲到的生命演化最重要的两个方面吗？那就是遗传和变异。
生命的演化可以分为两面，一面是稳定，通过非周期性晶体的稳定性，生命可以保证将自己的遗传信息一代代地传递下去；另一面则是变异，正是变异让进化成为可能，让地球生命从最原始的单细胞生物演化出今天的亿万物种。
这正是达尔文进化论的生物学基础。
但是按照达尔文的进化论，一个物种既需要稳定的基因，保证基本的繁衍和传承；同时又需要有有利的突变，来保证对环境变化的持续适应能力，那稳定和突变之间的平衡如何解决呢？
薛定谔的答案是：量子跃迁。
书中薛定谔给出了生物学基因内部分子排列顺序改变的机制，可以用量子力学的原理来解释，并给出了一个势垒跃迁的图片：
薛定谔预言，基因分子是一种由同分异构元素组成的非周期性晶体，因为这样可以以尽量少的物质储存尽可能多的信息，而基因突变其实就是基因分子吸收能量，发生量子跃迁，从一种同分异构体变成另一种同分异构体的过程。
同分异构体的不同分子可以都很稳定，总能量都很低，彼此之间也没有相互转化的趋势。
这是因为从一种构型转变为另一种构型，必须要经过中间构型，而这个中间构型的能量比两者都高。
这个理论模型，很好地解决了稳定和变异跃迁，对能量的依赖程度。在后续被很多现象所证实，包括X射线、能量射线的辐射等等，都可能触发基因分子的量子跃迁。
薛定谔认为，生命以负熵为生，靠不断从外界吸收秩序来维持自身运转。
熵是热力学第二定律的概念，用来度量体系的混乱程度。热力学第二定律又称熵增定律：一切自发过程总是向着熵增加的方向发展。
“熵”理论源于物理学，常被用于计算系统的混乱程度，进而可用于度量大至宇宙、自然界、国家社会，小至组织、生命个体的盛衰。
熵增就是功能减弱，人的衰老，组织的懈怠等等，这些都反映出功能的丧失。熵减指功能增强，比如人通过摄入食物，组织通过建立秩序等等实现熵减，功能增强。
熵增不断增大，尽头就是死亡。
那要延续生命，生物体又是如何应对的呢？
答案就是薛定谔提出的核心观点：生命要以负熵为生。
负熵是指能带来熵减的活性因子，比如物质、能量、信息这些都是人的负熵，新的成员、新的知识、简化管理这些就是组织的负熵。
当一个封闭的系统，通过获得负熵来抵偿不断增加的熵增时，系统就会从无序中产生有序。
我的理解：从物理学的角度，无序是单个分子的物理规律（如布朗运动、热传导，甚至整个宇宙都在向熵增的方向自动膨胀，而有序实际上是无数的分子集合的一个统计结果。
结语
“生命”是一种特殊的物质存在形式，生命=“活”+“达尔文演化”。
人类已经能够轻易地上天入地，但是对生命的奥秘本身，还有太多的谜团需要去探索。
在人类通过物理、数学、化学甚至量子力学已经能够非常精确地解答不少领域的自然现象，但是这个宇宙运行、生物体的繁衍进化居然是如此复杂而精密且有条不紊，这就不能不怀疑是否真有一个“上帝”或者“笛卡尔的恶魔”存在，精确地控制着这一切？
我忽然间似乎就理解了伟大的科学家，为什么最后都走向了神学，比如牛顿、比如爱因斯坦、比如杨振宁，他们也许不认为存在宗教意义上的神，但却某种程度上相信存在着科学意义上的造物主。
薛定谔在《生命是什么》中的阐述，既是对生命本质进行了物理学和生物学的科学探索，也是对生命的意义进行了振聋发聩的哲学思考。
也许，生命只是一个美好的巧合。
三个石头
2023.11.26
参考资料：
《知乎》，高山科学经典，《第56期 生命是什么? 敖平教授导读 <生命是什么>》
《知乎》，张文举，《通过量子力学阐述生命的本质，推动分子生物学诞生》
公众号【蓝血研究】，《熵减：我们的活力之源》
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