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编辑推荐

　　★学习生物学、了解DNA必读书
　　★诺奖获得者薛定谔名著，20世纪*伟大的科普经典之一
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　　★比科幻小说更令人脑洞大开的科普著作

内容简介

　　1943年，诺贝尔物理学奖获得者埃尔温·薛定谔在都柏林圣三一学院做了一个系列演讲，旨在探讨生命的物质基础，并集结成书。一个叫沃森的年轻人看到这本书，深受启发，决定改变自己的研究方向，1962年，他获得了诺贝尔生理或医学奖。这本书，就是《生命是什么》。1991年，与霍金齐名的英国物理学家彭罗斯读到此书后说：这本书“确实值得一读再读”。
　　1956年，薛定谔在剑桥三一学院做了另一个系列演讲，讨论意识的物质基础、心智是否有进化的趋势、科学与宗教、感官之谜等问题，后集结成《意识和物质》一书。迄今为止，书中讨论的观点，仍启发着国内外的思想家、生物学家……
　　生命是什么？意识是什么？人是什么？人类的未来会怎样……跟随薛定谔的步伐，你将走进一个崭新而迷人的世界。

作者简介

　　埃尔温·薛定谔（Erwin Schrodinger，1887~1961），奥地利物理学家，概率波动力学的创始人。1944年，薛定谔出版了《生命是什么》一书，试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性。本书一经问世，便使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题，同时也使薛定谔成为蓬勃发展的分子生物学的先驱。薛定谔的代表作品有《生命是什么》《科学与人文主义》《大自然与希腊人》《心与物》等。

精彩书评

　　敏锐的洞察力、开阔的思路，使他常能在不同的科学概念、原理和研究领域之间，发现内在的联系，找到连接它们的纽带。《生命是什么》就是他丰富的思想和卓越的才能的具体表现。
　　——复旦大学副教授 刘学礼

　　我总是发现他的著作很吸引人，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。在他的论著中，没有比他的短篇名著《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*有影响的科学著作之列。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。
　　——英国物理学家 罗杰·彭罗斯

薛定谔从物理学探索人类生命主题

曹林（北京科技大学教授、博士生导师）

几天前，出版社给我寄来一本书，《生命是什么》，作者薛定谔，译者吉宗祥，希望我为这本书写个书评。

薛定谔是奥地利的伟大物理学家，量子力学奠基人之一。1924年，德布罗意提出了微观粒子具有波粒二象性，即不仅具有粒子性，同时也具有波动性。1926年，薛定谔提出用波动方程描述微观粒子运动状态的理论，后称薛定谔方程，奠定了波动力学的基础，因而与狄拉克共获1933 年诺贝尔物理学奖。薛定谔方程在量子力学中的地位，相当于牛顿力学在经典力学中的地位。

1944年，薛定谔写了《生命是什么》一书，试图用热力学量子力学和化学理论来解释生命的本性。这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题，引导人们用物理学和化学方法去研究生命的本质，薛定谔成为蓬勃发展的分子生物学的先驱。

还在读大学高年级时，美国人沃森就阅读了薛定谔的《生命是什么》这本书，他深深地被控制生命奥秘的基因和染色体吸引住了。1951年至1953年期间，沃森和英国生物学家克里克合作，提出了DNA的双螺旋结构学说。这个学说不但阐明了DNA的基本结构，并且为一个DNA分子如何复制成两个结构相同DNA分子，以及DNA怎样传递生物体的遗传信息，提供了合理的说明。它被认为是生物科学中具有革命性的发现，是20世纪重要的科学成就之一。由于提出DNA的双螺旋模型学说，沃森和克里克以及威尔金斯，一起获得了1962年诺贝尔生理学或医学奖。沃森被称为DNA之父，沃森的实验室冷泉港实验室，就像战争时期的延安和井冈山一样，被中国生物学的学生视为研究圣地而趋之若鹜。

《生命是什么》一书，也给当代与霍金齐名的另一位伟大的物理学家彭罗斯带来灵感，他也许读到了《生命是什么》中的一段话，“如果宇宙可以存在得时间足够长，或者延伸得足够远，那么时间有可能在世界的一些遥远的地方，正在朝着相反的方向运动着。”

先于霍金，彭罗斯研究了引力理论中奇点问题，那时他才34岁。我们知道，爱因斯坦的时空观与万有引力紧密相关，在爱因斯坦看来，万有引力恰当的解释不是传统的力，而是时间和空间的弯曲。当时空弯曲了，所有的物体走短程的路径，这些短程路径看上去就像是引力作用在物体上所引起的。时空弯曲的有名的例子是黑洞，在黑洞的周围存在一个曲面，在这个曲面之内，光线的短程线不能到达黑洞的外部，这个特点就是黑洞这个名字的来源。

彭罗斯证明了，在大质量天体塌缩成黑洞的过程中，必然存在一个点，所有的塌缩物质在这个点之后不再存在路径。用几何的语言来说，这是几何上的奇点。而在普通的人看来，这是毁灭之点，因为越是靠近这个点，引力产生的拉扯力越大终归于毁灭。从物理学的角度来看，在这个点上，所有的物理学定律不再适用。霍金后来与彭罗斯一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况，包括早期宇宙。

彭罗斯说，“我认识到这本书一定会跻身于本世纪有影响的科学著作之列”，这本书“确实值得一读再读”。

在这本书中，薛定谔指出了达尔文遗传学中的某些错误，他说，“达尔文犯了一个巨大的错误，他把单一的群体中也会出现的细微和偶然的连续变异，当做是自然选择。这种错误的想法被后来的实验证实了，因为有些变异是不遗传的。”他认为“只要用突变来替代细微的偶然变异，就表达了多数生物学家的观点”，“这其中也包括达尔文的观点，除了突变的出现外，他的学说中的其他方面无须修改。”突变理论被人称为生物学的量子论。

在书中，他谈到哲学和宗教，也谈到生命和意识的问题，这给了我们很多启示。中国佛教的禅宗，要做禅七，七天之内，摒弃诸缘，进入冥想状态。心执一念，比如要参透“我”是什么？薛定谔说，“其实这个我，所包含的经验和记忆，它就像一张油画画布，在上面汇集的材料不可能画布所能包容的容量，我们所说的这个我，就像画布的材质一样，仅仅是把一些经验和记忆的材料聚集在它上面而已。假如有一天，你到了一个全新的国度，这里没有了过去的朋友，经过长时间的未联系，你也许把过去的朋友都忘记了。不过，在这个新的国度，你有了新的朋友，就像过去老朋友一样，你现在也这样与新朋友相处。当你过着新的生活时，过去的生活会不时的在你脑海中飘过，但这一点将会变得越来越微不足道。慢慢地，你可以用第三人称谈论“青年时代的我”，就好像正在阅读的小说里的主人公一样，对你来说，会比以前更加贴心，更加熟悉，更加亲切。”我们知道，代表人体生命的细胞是不断更替的，因此，我们可以说，过去的我不是现在的我，现在的我也不是将来的我，但细胞的遗传又让生命甚至意识是延续的，永恒的。

薛定谔的讨论深入到了人类学和社会学，人类应存在统一的道德标准，由利己主义向利他主义转变。“利己主义对于单个动物来说是种优势，它在一定程度上保护该物种的生存。但对于一个集体来说，却是一个致命的弊端。在像蜜蜂蚂蚁和白蚁等，这类系统发育已久的物种里，利己主义几乎找不到踪影。然而利己主义的下一阶段，民族利己主义已经肆无忌惮地传播开来，一个极端的例子，就是其他的蜜蜂会把一只走失走错蜂房的工蜂杀掉。”对于人类，令人恐怖的新式侵略武器，随时都有可能威胁我们每一个人，因此，和平是我们期望的民族间的主题。

薛定谔对人类在地球上的进化抱有些许的忧虑，“我们人类身体上那些固定遗传特征能否继续进化？这是一个很棘手的问题，或许，我们已经在这条路上走到了尽头或者遇到了一条死路。这并不是一件新鲜的事情，根据地质学记载，了解到一些物种并没有灭绝，几百万年来一直保持着形态不变，或者没有明显的变化，例如，乌龟和鳄鱼就是这样的物种。”

“我们人类作为一个正在发展中的物种，可能已处于停滞状态，并且进一步发展的希望也不是很大，这些都是上文所暗示的。即便真的是这样，我们也不必要担忧。我们可以不发生变化继续存活数百万年，像鳄鱼和许多昆虫一样。”
我从没为人写过书评，本书译者吉宗祥先生，是在公园跑步认识的，因意趣相投，互相景仰。浅识拙见，聊以塞责。

世界是没有意识的诗篇——读《生命是什么》

生命是什么？这一古老而又深刻的问题，从人类产生意识之时就被提出了，却直到现在还没得出答案。物理学家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，他们是极接近上帝的人。其中，薛定谔和他的《生命是什么》，是无论如何都绕不开的。书中偶尔几句灵感闪现的妙笔，总能给人留下深刻的印象。

1.自然的可理解性原则和客观性原则。我一直对薛定谔保持崇拜，是因为他对世界有一种客观而本能的直觉，区别与爱因斯坦的敏锐，他的直觉是一种坦率而真诚的探索。究竟是谁赋予了我们权利和智慧，用自己的逻辑去推断这个世界的全貌？如果没有视网膜上的视锥和视杆细胞，我们是无法辨知一束光的电磁波的长度的，也就是说无法分辨这束光是什么颜色，颜色本身也不会告诉我们这些；这个世界本没有色彩，无色无味，无形无声。薛定谔所坚持的两个原则是自然的可理解性原则和客观性原则。在提到这两个原则时有一段话，摘录如下：

“科学从不强加于人们任何事物，它只是陈述。科学的目的只不过是对客观事物做出正确恰当的陈述。科学家强加于人的只有两点，即真理和真诚，他不仅迫使自己，同时也迫使其他科学家遵从。”

2.生命与量子力学。这里量子力学主要和遗传物质相联系。众所周之，生命中的一个重要特征就是遗传变异。这个特征决定了生命必须拥有一种的遗传物质，它既能够足够稳定地精确保存其绝大部分的遗传信息，又能在特殊的环境下产生变异来应对变化使生命特征得以延续。总的来说，量子力学存在的能级概念是DNA等遗传物质变得相对稳定，要改变其结构须跨越一个势垒，于是出现突变的几率足够小，使物种得以在繁衍中缓慢进化。

3.薛定谔对哲学也是很有研究的。在一段时间里他确实把哲学作为自己物理学工作外的主要兴趣。（1）我身体的功能，像一台纯粹的机器一样，遵循着自然界的定律。然而，根据毋庸置疑的直接经验，我总是在指导着身体的运动，并且能预见其结果，这些结果可能是决定一切的和十分重要的，并且我感到要对结果负起全部责任。（2）人的意识分为（显）意识和潜意识。而我们思考总是在用显意识思考，但我们的个人生活习惯却总是”不走脑子“的通过”潜意识“的神经来调整的。（3）直接感觉的局限。“颜色本身并不能告诉你任何关于波长的特性”。“它是一种白色粉末。有些人觉得它无味，而另一些觉得它很苦。从那以后人们对它进行了广泛的研究。发现品尝这种特殊物质的‘试味员’的味觉有某种天生的特性，于其他条件没有关系。而且这种特性的遗传遵循了孟德尔法则，与血型特征的遗传类似。”直接感觉直接经验的局限，也正局限着自省途径，局限着哲学。

目录

Part A 生命是什么
第一章　经典物理学家走近这个主题
1．研究的一般性质和目的
2．统计物理学结构上的根本差别
3．一个朴素物理学家对这个主题的探讨
4．为什么原子如此之小
5．有机体的活动需要精确的物理学定律
6．物理学定律是以原子统计力学为根据的，因而只是近似的
7．它们的精确性是以大量原子的介入为基础的第一个例子（顺磁性）
8．第二个例子（布朗运动，扩散）
9．测量准确性的限度——第三个例子
10． n 律
第二章　遗传机制
1．经典物理学家那些绝非无关紧要的设想是错误的
2．遗传的密码本（染色体）
3．通过细胞分裂（有丝分裂）的个体生长
4．在有丝分裂中每个染色体是被复制的
5．染色体数减半的细胞分裂（减数分裂）和受精（配子配合）
6．单倍体个体
7．减数分裂的突出性质
8．交换，特性的定位
9．基因的最大体积
10．小的数量
11．持久性
第三章　突变
1．“跳跃式”的突变——自然选择的工作场地
2．它们生育同样的后代，即它们是完全地遗传了下来
3．定位，隐性和显性
4．介绍一些术语
5．近亲繁殖的有害效应
6．一般的和历史的陈述
7．作为一种罕有事件，突变具有其必要性
8．X射线诱发的突变
9．第一定律——突变是个单一性事件
10．第二定律——事件的局域性
第四章　量子力学的证据
1．经典物理学无法解释的持久性
2．可以用量子论来解释
3．量子论—不连续状态—量子跃迁
4．分子
5．分子的稳定性有赖于温度
6．数学的插曲
7．第一个改正
8．第二个改正
第五章　对德尔勃吕克模型的讨论和检验
1．遗传物质的一般图像
2．图像的独特性
3．一些传统的错误概念
4．物质的不同“态”
5．真正重要的区别
6．非周期性的固体
7．压缩在微型密码里的丰富内容
8．与实验事实作比较：稳定度；突变的不连续性
9．自然选择基因的稳定性
10．突变体的稳定性有时是较低的
11．不稳定基因受温度的影响小于稳定基因
12．X射线是如何诱发突变的
13．X射线的效率并不依赖于自发突变率
14．回复突变
第六章　有序，无序和熵
1．一个从模型得出的值得注意的普遍结论
2．由序导出序
3．生命物质避免了向平衡衰退
4．以“负熵”为生
5．熵是什么
6．熵的统计学意义
7．从环境中抽取“序”来维持组织
关于第六章的注
第七章　生命是以物理学定律为基础的吗
1．在有机体中可能有的新定律
2．生物学状况的评述
3．物理学状况的综述
4．明显的对比
5．产生序的两种方式
6．新原理并不违背物理学
7．钟的运动
8．钟表装置毕竟是统计学的
9．能斯特定理
10．钟摆实际上可看做在绝对零度下工作
11．有机体与钟表装置之间的关系
后记 决定论与自由意志
Part B 物质和意识
第一章　意识的物质基础
1．问题
2．一个尝试性的答案
3．伦理观
第二章　了解未来
1．生物发展的死路
2．达尔文主义的悲观情绪
3．行为影响选择
4．伪拉马克主义
5．习惯和技能的遗传固定
6．智力进化的危险
第三章　客观性原则
第四章　算术悖论：意识的单一性
第五章　科学与宗教
第六章　感知的奥秘

前言/序言

　　人们总是认为，科学家拥有某一学科领域内的全部知识，因此他们不会就不熟悉的主题作深入的研究，这就是科学家不可推卸的职责。然而，为了写作这本书，我宁可放下任何尊贵者的荣誉——如果有的话，也顺便免去随之而来的责任。我之所以这么说，是因为：
　　对于统一的、普遍性的知识的不懈追求，是我们从先辈们那里继承下来的最好品质。大学（大学，这一单词在英文中与普遍性同义）自从其产生以来，历经了数个世纪，无不暗示着普遍性才是我们追求的永恒价值。可是最近一百年来，知识的分支无论是在广度还是深度上的增长速度，已经使我们面临着一个进退两难的境地。我们强烈地感受到，一方面我们正在开始获取可靠的信息和材料，尝试把已有的知识综合贯通起来成为一个有机整体；另一方面，即便是对某一学科领域更加专业化的知识，如果想要彻底掌握它也几乎是不可能的事情。
　　只有我们中的某些人，敢于冒着自己被看成是愚蠢之人的风险，去大胆地尝试总结那些事实和理论，即便其中不乏有第二手或者不完备的知识，我们才有可能摆脱上文谈及到的两难困境。否则，无法摆脱困境，我们只能表示深深的歉意了。
　　有一个障碍我们无法回避，那就是语言的不同。一个人的母语就像是他贴身穿的衣服，可是当这样的衣服暂时没有却不得不找另外一件衣服来替代的话，他是不会感到舒服的。我要感谢因克斯特博士、巴德赖格?布朗博士，还有S.C.罗伯茨先生。几位朋友竭尽全力地帮助我，使得这件新衣服适合我的身材，并且由于我执意不放弃自己的风格，也给他们带来了不少额外的麻烦。如果我的这些独创风格偏离了正确的意向，那么这也是我的责任而不是他们的过错。
　　书中每一部分的内容标题是作为页面边缘的概要写上去的，每一章的正文部分都是一个连贯的整体。

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