薛定諤改變了人們對生物學(xué)的態(tài)度

編譯 李升偉

他的著作《生命是什么？》出版75周年后影響?yīng)q存。

1943年冬天，物理學(xué)家埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrodinger）邀請都柏林的公眾收聽他發(fā)表的一系列演講，他稱這些演講是“艱深的”“不能說得上是受歡迎的”。約有400人沒有被嚇倒，他們是第一批聽到薛定諤提出他的觀點(diǎn)的人。薛定諤提出的觀點(diǎn)是關(guān)于物理學(xué)是如何揭示生物在面對看似隨機(jī)的自然力量時(shí)，維持分子秩序和組織的令人困惑的能力的。

75年過去了，他的一些想法仍然是艱深的，甚至是存在爭議的。但它們很受歡迎，并再次吸引人們來到愛爾蘭首都。都柏林圣三一大學(xué)于2018年9月舉辦“75年后的薛定諤——生物學(xué)的未來”講座，屆時(shí)有一群杰出的演講者發(fā)表演說，話題從衰老、植物學(xué)到傳染病和意識(shí)等學(xué)科的未來。薛定諤的講座被收集到他所謂的“小書”中，這本《生命是什么?》于1944年出版。有人認(rèn)為它是20世紀(jì)最具影響力的科學(xué)書籍之一。

這本書吸引了其他領(lǐng)域的科學(xué)家對遺傳學(xué)和生命分子機(jī)制的研究，其中包括物理學(xué)家弗朗西斯·克里克、莫里斯·威爾金斯和西摩·本澤，化學(xué)家岡瑟·斯坦特以及動(dòng)物學(xué)家詹姆斯·沃森。但是，這本薄薄的書里的想法真的能為如此多樣化的項(xiàng)目提供足夠的動(dòng)力嗎?

批評者認(rèn)為，這本書既不是原創(chuàng)的，也不夠新穎。它主要局限于討論通過染色體遺傳的分子基礎(chǔ)。在這里，薛定諤提出了一個(gè)吉祥的建議：遺傳物質(zhì)是一種“非周期性晶體”、一種具有特定但非周期性排列原子的結(jié)構(gòu)，它們編碼信息，以某種方式指導(dǎo)生物體的發(fā)育。當(dāng)克里克和沃森在接下來的10年里思考DNA的結(jié)構(gòu)時(shí)，他們產(chǎn)生了共鳴，但這并不是完全原創(chuàng)的。至于遺傳機(jī)制是如何工作的，薛定諤只能指出，它似乎暫停了熱力學(xué)第二定律——它表明總熵必須增加。

《生命是什么？》的影響更多在于精神而非實(shí)質(zhì)。薛定諤把生命的問題看成是一個(gè)沒有形成單一學(xué)科的難題。他所處的時(shí)代是完美的：生物學(xué)已經(jīng)從一個(gè)很大程度上描述性的、歷史的和有機(jī)的科學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)機(jī)械的和微觀的科學(xué)。這種跨學(xué)科的相關(guān)性同樣適用于都柏林會(huì)議上討論的主題。人工智能和復(fù)雜系統(tǒng)的物理科學(xué)內(nèi)容是顯而易見的，但是，比如說到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的理解、學(xué)習(xí)和記憶以及傳染病也可以受益于廣泛的專業(yè)知識(shí)：從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞难芯俊⑿畔⒌臒崃W(xué)到遍歷性（動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是如何廣泛探討其可能狀態(tài)的）。

令人高興的是，化學(xué)也存在于這種表單中。畢竟，20世紀(jì)中葉的生物學(xué)家依靠這個(gè)課題來探索和更好地理解DNA、酶和細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。后來分子生物學(xué)的出現(xiàn)，在很大程度上是由于受到《生命是什么？》的啟發(fā)，這意味著，諾貝爾獎(jiǎng)是授予“化學(xué)”還是“生理學(xué)或醫(yī)學(xué)”，現(xiàn)在就像20世紀(jì)初的核科學(xué)是授予化學(xué)獎(jiǎng)還是物理學(xué)獎(jiǎng)一樣武斷。

《生命是什么? 》提出關(guān)于自然界的深?yuàn)W問題不屬于任何學(xué)術(shù)學(xué)科。的確，都柏林會(huì)議本可以更進(jìn)一步，采納薛定諤關(guān)于決定論和自由意志的收場白，它援引了哲學(xué)家伊曼努爾·康德和印度教（這毀掉了該書在虔誠的天主教愛爾蘭出版的機(jī)會(huì)）。有些人對這種材料感到驚訝，但薛定諤的朋友阿爾伯特·愛因斯坦不會(huì)覺得它有什么不妥。哲學(xué)家、倫理學(xué)家、詩人和神學(xué)家對生命的未來也有利害關(guān)系，也許他們會(huì)被邀請參加百年慶典。

資料來源 Nature