薛定諤改變了人們對生物學的態度

編譯 李升偉

他的著作《生命是什么？》出版75周年后影響猶存。

1943年冬天，物理學家埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrodinger）邀請都柏林的公眾收聽他發表的一系列演講，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的人。薛定諤提出的觀點是關于物理學是如何揭示生物在面對看似隨機的自然力量時，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。都柏林圣三一大學于2018年9月舉辦“75年后的薛定諤——生物學的未來”講座，屆時有一群杰出的演講者發表演說，話題從衰老、植物學到傳染病和意識等學科的未來。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。有人認為它是20世紀最具影響力的科學書籍之一。

這本書吸引了其他領域的科學家對遺傳學和生命分子機制的研究，其中包括物理學家弗朗西斯·克里克、莫里斯·威爾金斯和西摩·本澤，化學家岡瑟·斯坦特以及動物學家詹姆斯·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目提供足夠的動力嗎?

批評者認為，這本書既不是原創的，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。在這里，薛定諤提出了一個吉祥的建議：遺傳物質是一種“非周期性晶體”、一種具有特定但非周期性排列原子的結構，它們編碼信息，以某種方式指導生物體的發育。當克里克和沃森在接下來的10年里思考DNA的結構時，他們產生了共鳴，但這并不是完全原創的。至于遺傳機制是如何工作的，薛定諤只能指出，它似乎暫停了熱力學第二定律——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質。薛定諤把生命的問題看成是一個沒有形成單一學科的難題。他所處的時代是完美的：生物學已經從一個很大程度上描述性的、歷史的和有機的科學轉變為一個機械的和微觀的科學。這種跨學科的相關性同樣適用于都柏林會議上討論的主題。人工智能和復雜系統的物理科學內容是顯而易見的，但是，比如說到認知神經科學的理解、學習和記憶以及傳染病也可以受益于廣泛的專業知識：從網絡拓撲的研究、信息的熱力學到遍歷性（動態系統是如何廣泛探討其可能狀態的）。

令人高興的是，化學也存在于這種表單中。畢竟，20世紀中葉的生物學家依靠這個課題來探索和更好地理解DNA、酶和細胞信號轉導。后來分子生物學的出現，在很大程度上是由于受到《生命是什么？》的啟發，這意味著，諾貝爾獎是授予“化學”還是“生理學或醫學”，現在就像20世紀初的核科學是授予化學獎還是物理學獎一樣武斷。

《生命是什么? 》提出關于自然界的深奧問題不屬于任何學術學科。的確，都柏林會議本可以更進一步，采納薛定諤關于決定論和自由意志的收場白，它援引了哲學家伊曼努爾·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會）。有些人對這種材料感到驚訝，但薛定諤的朋友阿爾伯特·愛因斯坦不會覺得它有什么不妥。哲學家、倫理學家、詩人和神學家對生命的未來也有利害關系，也許他們會被邀請參加百年慶典。

資料來源 Nature