生命是什么 知乎重磅推荐 电子书 下载 txt pdf mobi

20世纪30年代末到40年代，量子物理创始人之一、“虐猫狂人”埃尔温·薛定谔，不再满足于鼓捣纯粹的物理学，在叔本华和东方玄学的影响下，思考兴趣转向了生命和心灵领域，至此开启了分子生物学的新时代。

1943年，薛定谔在都柏林三一学院做了一个系列演讲，将他对生命问题的思考和理解公之于众。十多年后，他在英国剑桥大学三一学院发表演讲，系统讨论了充满玄机的意识和心灵的本质。1967年后，剑桥大学出版社将这两份演讲合并出版，即为本书。

本书中，薛定谔颠覆性地提出生命以“负熵”为食的观念，还隐约开启了“生命即信息”的认知革命。本书内容轰动了当时的学术界和思想界，掀起了一波物理学家抢生物学家饭碗的热潮。詹姆斯·杜威·沃森、弗朗西斯·克里克和莫里斯·威尔金森受到启发，揭开了DNA分子结构的神秘面纱，完成了科学史上里程碑史的成果，随后共同获得1962年的诺贝尔生理学或医学奖。本书可以说是分子生物学的关键性著作，还对20世纪后半叶生命科学和神经科学带来了深刻的影响和启发。

随着科学研究的发展，薛定谔原书中的一些细节难免过时和错误。本书特别添加了百余条注释，一一加以指正。以便读者专注于薛定谔思考生命问题的角度，同时通过注释了解人类在生命科学和神经科学研究上的前沿成果。

推荐序/ 知乎 刘看山

译者序 

前 言 

生命是什么

——活细胞的物理观

章 经典物理学家切入生命问题的角度 

生命的普遍特征，以及探讨生命问题的目标 

统计物理，结构上的本质区别 

朴素的物理学家探讨生命问题的方法 

原子为什么这么小？ 

生命活动需要遵循严格的物理定律 

物理定律建立在原子统计之上，因而只是近似 

大量原子参与产生精确规律的个例子（顺磁性） 

第二个例子（布朗运动，扩散） 

第三个例子（测量精度的极限） 

n 法则 

第二章 遗传规律 

经典物理学家的想法却大错特错，这非同寻常 

遗传密码（染色体）

躯体通过细胞的分裂生长（有丝分裂） 

有丝分裂中，每条染色体都复制了一份 

减数分裂和受精（配子配合） 

单倍体个体 

减数分裂与本书主题极为相关 

染色体交换，性状的位点 

基因的体积 

这个数字太小了 

遗传性状的持久性 

第三章 突变 

“跳跃式”的突变——自然选择的基础 

这些突变是纯种，也就是说，它们可以完美地遗传

基因的定位，隐性和显性 

介绍几个术语 

近亲繁殖的危害 

简单谈一谈规律的普遍性和历史 

突变作为偶然事件的必要性 

X 射线引发的突变

定律：突变是单次事件 

第二定律：事件的局域化 

第四章 量子力学的证据

经典物理学无法解释的持久性 

量子力学可以解释 

量子理论——分立的能级——量子跃迁 

分子 

温度可以影响分子的稳定性 

数学插曲 

项修正 

第二项修正 

第五章 讨论并检验德尔布吕克的模型 

遗传物质的基本形态 

这个理论的独特性 

一些传统上的误解 

物质的不同“状态” 

真正重要的区别 

非周期性固体 

微小的遗传密码中蕴含的多种内容 

和事实作比较：稳定性，突变的跳跃性 

自然选择过的基因的稳定性 

突变体有时候具有较低的稳定性 

温度对不稳定基因的影响小于稳定基因 

X 射线如何产生突变 

诱发突变的效率不会受到自发突变的影响 

可逆突变 

第六章 秩序、无序和熵 

模型中可以得出卓越的普遍性结论 

基于秩序的秩序 

生命会避免退化到平衡态 

生命摄入“负熵” 

熵是什么？ 

熵的统计含义 

生物组织通过从环境中汲取“秩序”而得以维持 

对第六章的备注 

第七章 生命基于物理定律吗？ 

生命应当有新规律 

回顾生命的概况 

总结物理学的概况 

令人震惊的对比 

产生有序性的两种方式 

在物理学中，新原理并非新鲜事 

钟表的运动 

钟表的运动终究是统计学规律 

能斯特定理 

摆钟实际上差不多就在零度 

钟表和生物之间的关系 

后记　论决定论和自由意志 

对后记的注释 

心灵和物质

章 意识的物理基础 

问题所在 

尝试性的答案 

伦理学 

第二章 认识的未来

生物的死胡同？ 

达尔文主义显而易见的阴云 

行为影响选择 

伪拉马克主义 

习性和技能的遗传固定 

智力进化的危险 

第三章 客观性原则 

第四章 算术上的矛盾：心灵的单一性 

第五章 科学和宗教 

第六章 感觉的奥秘 

埃尔温•薛定谔，奥地利物理学家，量子物理奠基人之一，以著名的波动力方程开创了波动力学，并因此荣获1933年诺贝尔物理学奖。后来，这位“天真的物理学家”兴趣转向生命科学，专为门外汉创作的《生命是什么》一书，却吸引了许多物理学家转投生物学，对现代生物学产生脱胎换骨的巨大影响。

译者简介

邹路遥，美国埃默里大学博士，从事分子光谱学和天体化学研究。知乎化学、物理化学话题优秀回答者，知乎签约作者，亦为《科学世界》《新发现》等科普杂志供稿。现为法国里尔大学激光、原子与分子物理实验室博士后。出版有知乎“一小时”系列电子书《你的本英文学术写作指导书》。

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我们所说的思想（1）本身是一种有序的东西，（2）只能应用于在一定程度上有序的材料，即知觉或经验。这有两个推论。首先，一个身体组织，要想与思想密切对应（比如我的大脑与我的思想密切对应），就必须是一种非常有序的组织，这意味着在它内部发生的事件必须遵循严格的物理定律，至少要达到很高程度的准确性。其次，外界其他物体对那个物理上组织得很好的系统所造成的物理印象（显然对应于相应思想的知觉和经验），构成了我所说的思想材料。因此一般来说，我们的系统与别人的系统之间的物理相互作用本身具有某种程度的物理秩序，也就是说，它们也必须遵守严格的物理定律并达到一定程度的准确性。

所有原子每时每刻都在作完全无序的热运动，可以说，这种运动破坏了它们的有序行为，使发生在少量原子之间的事件不能按照任何可认识的定律表现出来。只有在大量原子的合作中，统计学定律才开始影响和控制这些集合体的行为，其准确性随着原子数目的增加而增加。诸事件正是以这种方式获得了真正有序的特征。

在原子选定的一组不连续状态当中，或许存在但并不必然存在一个最低能级，它意味着原子核彼此紧密靠拢。这种状态下的原子便构成了一个分子。这里要强调的是，分子必定具有某种稳定性；除非外界至少把提升至下一个较高能级所需的能量差提供给它，否则构型是不会改变的。因此，这种定量的能级差定量地决定了分子的稳定程度。

当一个不是活的系统被孤立出来或者被置于均匀的环境中时，由于各种摩擦力的影响，所有运动通常都很快静止下来；电势或化学势的差别消失了，倾向于形成化合物的物质也是如此，温度因热传导而变得均一。此后，整个系统逐渐衰退成一块死寂的、惰性的物质，达到一种持久不变的状态，可观察的事件不再出现。物理学家把这种状态称为热力学平衡或最大熵。

有机体正是以负熵为生的。

这个世界为人类点亮了璀璨的意识之光，而人类用自己的生命和语言塑造并改变着我们称为人性的那件艺术作品，并用演说和文字甚至用生命来证明它。因此，人类比其他任何物种更能强烈地感受到内心不和谐而引起的剧烈的折磨。若没有这种不和谐，人类就不曾承受任何痛苦，就没有进化。

因此在生命的每一步、每一天中，我们当时拥有的某种形体似乎必须发生变化，它们被征服、被删除或被某种新的形体取代。我们原始意志对此的抵抗是现存形状对改造其形体的斧子的抵抗的精神呼应。对于我们来说，我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者—它是一个真正持续不断的“自我征服”。

编辑推荐

当薛定谔的猫跳到生物学界，生命科学横空出世。

量子物理升级了人类对宇宙的认知，同样升级人类对自身的认知！反直觉理解生命的颠覆之作。

新增百余条修订，全面补充薛定谔之后的生命科学史。

一本可以很快读完，但是一生都忘不掉的经典巨著。

北京大学、清华大学、香港大学一致推荐学生阅读。

书摘插图

书籍介绍

20世纪30年代末到40年代，量子物理创始人之一、“虐猫狂人”埃尔温•薛定谔，不再满足于鼓捣纯粹的物理学，在叔本华和东方玄学的影响下，思考兴趣转向了生命和心灵领域，至此开启了分子生物学的新时代。

1943年，薛定谔在都柏林三一学院做了一个系列演讲，将他对生命问题的思考和理解公之于众。十多年后，他在英国剑桥大学三一学院发表演讲，系统讨论了充满玄机的意识和心灵的本质。1967年后，剑桥大学出版社将这两份演讲合并出版，即为本书。

本书中，薛定谔颠覆性地提出生命以“负熵”为食的观念，还隐约开启了“生命即信息”的认知革命。本书内容轰动了当时的学术界和思想界，掀起了一波物理学家抢生物学家饭碗的热潮。詹姆斯•杜威•沃森、弗朗西斯•克里克和莫里斯•威尔金森受到启发，揭开了DNA分子结构的神秘面纱，完成了科学史上里程碑史的成果，随后共同获得1962年的诺贝尔生理学或医学奖。本书可以说是分子生物学的关键性著作，还对20世纪后半叶生命科学和神经科学带来了深刻的影响和启发。

随着科学研究的发展，薛定谔原书中的一些细节难免过时和错误。本书特别添加了百余条注释，一一加以指正。以便读者专注于薛定谔思考生命问题的角度，同时通过注释了解人类在生命科学和神经科学研究上的前沿成果。

• 作者： 无器官蝈蝈 发布时间：2020-06-03 05:32:35

  最早知道这本书是斯蒂格勒在哲学系开的短期课程上(这个译本还包括了《心灵和物质》)，并不指望找到一个答案（只有宗教能这么做了），回到生命是负熵这样的洞察提出的语境和推断过程激活了新的勾连，我也一直很好奇真正的物理学家对生命 心灵的问题会说些什么，如果他愿意说的话(同时不断向生物学家道歉与致敬)。一定要选这个良心译本，译者注周到且诚恳。

• 作者： 愚人 发布时间：2019-12-10 09:46:24

  无论我们愿不愿意，发生在生命世界中的事件越来越变得不可思议和遥不可及，但它就在哪里。

• 作者： 何苦 发布时间：2020-08-07 02:31:05

  薛定谔的很多错漏，这个译本都以注释方式批注了。并且这个新的译本也参考、比照过之前出版的译本。总体优。

• 作者： 黄西蒙 发布时间：2021-04-03 11:45:20

  薛定谔七十年前的大作，全程高能，生命以负熵为食，宇宙走向混乱熵态，而人类的生命就是通过负熵的有序来实现自身价值。从负熵到熵，就是生命的全部过程。

• 作者： 南是异乡_ 发布时间：2021-03-31 11:43:20

  较为基础了。

• 生命是什么中的一些物理原理（本文是我的生物论文改编的，最初也是从本书中受启发写的）

  作者：hhy 发布时间：2010-07-09 03:43:28

  生命是什么？这个古老而深刻的问题自从人类有了意识就被提出了，却直到现在还没终极答案。物理学家当然也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，他们是最靠近上帝的人!其中最著名的莫过于薛定谔和他的《生命是什么》。而这篇文章也是也是受此书启发，在这里分别从熵和量子力学简要介绍一下有关生命的问题。

  一.生命与负熵

  在提及生命前首先先介绍一下负熵的概念。

  我们应该都听说过S=k lnΩ这个波尔兹曼的著名公式。其中Ω是系统的一个宏观态包含的微观态数，它可以用来描述宏观态的混乱度，k是波尔兹曼常数，S是熵。也就是说熵可以度量系统的无序度，当系统趋向与宏观平衡态时，此时系统拥有的微观态数最大，而熵也最大，由此可得出熵增原理。而负熵，顾名思义，在熵前面加上负号，用来度量系统的有序度。

  与负熵最先扯上关系的应该算是著名的“麦克斯韦妖”（可以和“薛定谔的猫”齐名）

  1867年，麦克斯韦曾设想过一个能观察到所有分子速度的小精灵把守着一个容器中间隔板上小阀门，当看到右边的高速分子来到阀门时就打开让高速分子进入左室，当看到左边低速分子来到阀门时也打开让低速分子进入右室。设想阀门无摩擦，于是一个小精灵无需做功可使左室越来越热，右室越来越冷，从而使整个容器的熵降低了。这个小精灵被人们称为麦克斯韦妖。当时科学家对其展开了激烈的讨论，因为若这个模型成立就似乎违背了热力学第二定律（熵增原理）。后来在1929年，希拉德分析妖精若想控制开关，必须获得信息，而为获得信息所付出的代价就是系统熵的产生，而这额外的熵的产生抵消了整个容器的熵的减少，总的说起来，总的熵还是增加的。此时信息表征为负熵。信息虽然可以在很低的能量代价下传递，但要获得准确信息所需的能量则因为海森堡测不准原理而多得多。（在这个模型中可以看到生命的影子，而这个麦克斯韦的妖可以看成是酶）

  但真正负熵概念的引进还是要追溯到薛定谔在上世纪四十年代写的《生命是什么》书中。

  之前当时存在一种矛盾：热力学第二定律指出自然界的所有过程运动都将最终趋向无序化，而这与生命本身的高度有序化和已经在生物界广为接受的进化论显然不可调和，甚至可以说是两个 “风马牛不相及”的极端。

  为此薛定谔提出生物有机体在吃喝、呼吸时是一个摄取“负熵”的过程，而又为了不违背熵增原理，生物有机体又不断地排放代谢终产物和散发热，把熵排放到环境中，而排放的熵要大于摄取的负熵，所以满足熵增原理。

  而动物在利用食物时，排泄出来的是大大降解了的东西。然而还不是彻底的降解，因为植物还能利用它（当然，对植物来说，太阳光是负熵的最有力的供应者）。

  需要强调的一点是散热这个过程不是可有可无的，而是必不可少。因为这正是我们去除生理过程中不断产生的剩余熵的方式。因此，温血动物的体温较高有利于以较快的速率排除熵，因而能产生更强烈的生命过程。（现在已经知道这和酶的活性有关，酶在这个温度效率最高）

  综上则生命“以负熵为生”，从环境中抽取“序”来维持系统的组织。

  但是他的理论还是只说明结果，却并不能解释过程，或者说还缺少一个动力学结构来解释生命。

  生命的进化历程：从第一个单细胞无氧生命的诞生，到如今的生物多样性发展；从原生生物简单的趋避现象到现在人类高度发达的智力文明，这生命的进化历程显然是一个不断走向有序的不可逆过程。但为什么生命“以负熵为生”，从环境中抽取“序”来维持系统的组织便能推出这个过程呢？

  因此之后普里高津提出耗散结构理论。普里高津在研究偏离平衡态热力学系统时发现，当系统离开平衡态的参数达到一定阈值时，系统将会出现“行为临界点”，在越过这种临界点后系统将离开原来的热力学无序分支，发生突变而进入一个全新的稳定有序状态；若将系统推离平衡态更远的地方，系统可能演化出更多新的稳定有序结构。然后，他就把这种结构称为“耗散结构”。普里高津提出系统形成有序结构需要的条件：

  （1）

  系统必须开放

  即系统必须与外界进行物质、能量交换。

  （2）

  远离平衡态

  开放系统在外界作用下离开平衡态，开放逐渐加大，外界对系统的影响逐渐变强，将系统逐渐从近平衡态推向远离平衡的非线性区，只有这时，才有可能形成有序结构，否则即使开放，也无济于事。

  （3）

  非线性作用

  组成系统的子系统之间存在着非线性相互作用。正因为这样，子系统形成系统时，会涌现出新的性质。

  关于非线性的放大机制的解释可以用右图解释。一个很小的

  ΔX可以经过一级非线性放大成相对大得多的ΔY，而经过多级放大，一个很小的作用可以最终产生决定性的后果，也就是“蝴蝶效应”（南美的一只蝴蝶煽动一下翅膀引起了美国的一场飓风）

  （4）

  涨落

  涨落是指对系统稳定状态的偏离，它是实际存在的一切系统的固有特征。在平衡态和近平衡态，涨落是一种破坏稳定有序的干扰，但在远离平衡态的条件下，非线性作用对随机的小涨落有可能迅速放大，使系统由不稳定状态跃迁到一个新的有序状态，从而形成耗散结构。

  偏离平衡态的开放系统通过涨落，在越过临界点后“自组织”成耗散结构，耗散结构由突变而涌现，其状态是稳定的。

  而地球上的生命体都是远离平衡态的不平衡的开放系统，它们通过与外界不断的进行物质和能量交换，经自组织而形成一系列的有序结构。可以认为这就是解释生命过程的热力学现象和生物的进化的热力学理论之一。

  这里存在一个“自组织”的概念。（其实耗散理论是其中一个部分）德国理论物理学家H. Haken认为，从组织的进化形式来看，可以把它分为两类：他组织和自组织。如果一个系统靠外部指令而形成组织，就是他组织；如果不存在外部指令，系统按照相互默契的某种规则，各尽其责而又协调地自动地形成有序结构，就是自组织。从热力学的观点来说，“自组织”是指一个系统通过与外界交换物质、能量和信息，而不断地降低自身的熵含量，提高其有序度的过程； 从统计力学的观点来说，“自组织”是指一个系统自发地从最可几率状态向几率较低状态的方向迁移的过程； 从进化论的观点来说，“自组织”是指一个系统在“遗传”、“变异”和“优胜劣汰”机制的作用下，其组织结构和运行模式不断地自我完善，从而不断提高其对于环境的适应能力的过程。

  自组织系统在自然界中不象无机物质那样，听凭环境因素的作用、自发地发生变化，而是按照内在机制规定的方向进行物质和能量运动的，这就是保存和发展自身。自组织系统既然具有保存和发展自身的趋向，而又生活在一个变动不居的既有有利因素、又有不利因素的环境里，因此它在生存、发展中需要关于环境的信息，借以调整自己的行动而适应环境的变化。自组织系统就是借助于信息的指导作用，使自身在和环境的相互作用中从无序走向有序、从低序走向高序的。

  在此我们再次看到了前面在麦克斯韦妖中提到的信息的概念，也可以说负熵在这里已经上升为信息，而我们现在正处在信息时代，信息的概念已经渗透到我们的日常生活之中。而物理原理是研究理想化的物质模型，之后再发展的理论因其复杂性便隶属于信息学，不再归物理范畴，可却能看到其诞生中的物理的影子。

  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。

  而根据传统经典统计力学，可以推出一个有机体为了使它的内在生命以及它同外部世界的相互作用，都能为精确的定律所描述，它就必须有一个相当巨大的结构。因为传统经典统计力学，关于物理学定律的不确定度的期望值满足所谓的√n定律。比如若告诉你某气体在一定的压强和温度下具有一定的密度，比如说一定的体积内正好有n个气体分子，那么你可以确信，若能在某一瞬间进行检验，将会发现这个说法是不准确的。偏差的量级，若n=1oo,则为10，相对误差为10%，而n=1000 000,偏差大约为1 000，误差为0.1%。所以物理学和物理化学的相对不准确性总是可能发生在1/√n的相对误差范围之内。

  可有机体内许多极其小的原子团，小到不足以显示精确的统计学定律。（比如一个基因结构包含1000或还要少个原子，用类似√n定律来算，则变异概率高达到3%这是不可能的）而它们在极有秩序和极有规律的事件中确实起着支配作用，它们控制着有机体在发育过程中获得的、可观察的大尺度性状，决定了有机体发挥功能的重要特征；在所有这些情况下，都显示了十分确定而严格的生物学定律。此时统计物理学似乎很难协调地来解释这方面事实，可以说陷入困境了，但量子理论可以提供解释。更确切的说，遗传机制是建立在量子论基础上的。

  量子论的最大启示是在“大自然之书”中发现了不连续特点，并由此提出了能级的概念。而从一种不连续的状态转变为另一种，则称之为“量子跃迁”。

  在给定的一组原子的若干个不连续状态中，不一定有但其中可能有是原子核彼此靠拢的最低能级，此时，原子组成了分子。需要着重指出的是分子必须具有一定的稳定性；除非外界供给给它以“泵浦”到邻近的较高能级所需的能量差额，否则构型不会改变。因此，这种数量十分确定的能级差定量地决定了分子的稳定程度。

  下面只考虑不同温度下的分子稳定性，这是生物学问题中最感兴趣的一点。假定我们的原则系统一开始处在它的最低能级状态，物理学家把这个系统称为绝对零度下的分子。要把它提高到相邻的较高的状态或能级，就需要供给一定的能量。最简单的方式是给分子“加热”。把它带进一个高温环境（“热浴”），让周围的系统（原子、分子）冲击它。考虑到热运动的极度不规则性，不存在预感确定的、立即产生“泵浦”的、截然分明的温度界限。更确切的说，在任何温度下（只要不是绝对零度），都有出现“泵浦”的机会，这种机会是有大有小的，而且是随着“热浴”的温度而增加。表达这种机会的最佳的方式是，指出为了发生“泵浦”必须等待的平均时间，即“期待时间”。

  而“期待时间”主要取决与两种能量之比，一种是为了“泵浦”而需要的能量差额（用W表示），另一种是描述有关温度下的热运动强度特性的量（称为特征能量kT,用T表示绝对温度，k表示波尔兹曼常数）。可以用数学表达式表示t=τexp(W/kT),期待时间t是通过指数函数的关系依赖与比值W/kT的，τ是10^(-10)或10^(-11)秒这么小的常数（代表这个时间内系统里发生的振动周期的数量级）。由于是指数形式，比值W:KT的相当小的变化，会大大地影响期待时间。例如w是kT的30倍，期待时间可能短到1/10秒；但当w是KT的50倍时，期待时间将延长到16个月；而当w是kT的60倍是期待时间将延长到3万年！

  但在一些情况下，两个能级之间的自由通路被堵塞了，谈不上供给所需要的能量产生跃迁了；事实上，即使从比较高的状态到比较低的状态的通路也可能被堵塞了。

  比如化学中的同分异构体，且分子愈大，同分异构体也愈多（有机化学中尤其典型）两个同分异构体的所有的物理常数和化学常数都是明显不同的。它们的能量也不同，代表了“不同的能级”。

  而这种理论恰好可以解释基因遗传结构的特征。由振动能的偶然涨落所产生的分子某个部分构型的异构变化，实际上是非常罕见的事件，这就很好地解释了统计力学难以解释的基因结构的稳定性。而罕见的事件又对应与一次自发突变。因此，从量子力学出发，我们解释了关于突变的最惊人的事实。且突变是不出现中间形式的、跳跃式的变异。

  再检验突变可能性公式：t=τexp(W/kT)（t是阈能W的突变的期待时间）可由此得出温度上升则期待时间减少，突变可能性增加。实际的动物实验比如果蝇实验证明这种可能性随温度上升提高得很明显(对于T+10和T的t的比值大约在1/2到1/5之间，也就是突变的可能性增加约两倍至五倍不等的差异)

  而这种理论也解释了为什么X射线能诱发突变，用X射线照射亲代，可使后代中出现突变的百分比，也就是突变率，比很低的自然突变率增高好多倍，且突变率与射线的剂量严格地成正比例。因为克服阈值的能量一定是由爆炸式的过程(电离或激发过程)供给的。且X射线的电离作用或类似的过程恰好能克服阈值的能量，所以可以显著地提高突变率。

    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。

  结语

    的确，世界是物质的，所以物理无处不在。对于神秘的生命，物理原理肯定远远不仅这些，而我所说的又只是已有理论的凤毛麟角罢了，深怕乱放阙词，所以便以“生命中的一些物理原理”作为题了。相信物理学家在生命科学以及任何其他学科的的研究中一定能写出最终回答“生命是什么？”的文章，到时候用什么标题应该都不为过了吧！

• 《生命是什么》读书笔记

  作者：南舟 发布时间：2012-12-29 01:31:52

  本文并非对全书的总结，只为记录一些对于我来说新的知识并对从文中得到的启发进行梳理。

  本书主体分为两个部分，第一部分为“生命是什么”，第二部分为“意识和物质”（最后还附有薛定谔73岁写的自传）。前者偏科学，后者偏哲学。从行文可以看出薛定谔的思维十分严密，用自然语言讲解也充分体现了科学家气质。而从书中他对哲学家观点的引用以及自己的哲学思考来看，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。

  第一部分 生命是什么

  1.基因突变

  从生物学上看，基因突变是自然选择万千性状的来源。而从化学-物理学角度来考虑，突变是什么呢？

  从化学上看，从一个基因突变为另一个基因的过程，可以还原为同分异构体之间的转化（这里薛定谔只讨论基因自发突变而不与内环境发生物质交换的情况）。同分异构体之间的物质基础相同但结构不同，因此物理性质化学性质也不尽相同。这里尤其重要的是，它们的“能级“不同，所以同分异构体的转化过程之间需要打破”能垒“。需要注意的一点是，能垒并非同分异构体的能级之差，而是要高于这个差值的。因为两者的转化并非直接的，而是需要从一同分异构体先转化为”中间产物“再最后形成另一同分异构体。中间产物的能级要比两者都高。所以过程用曲线表示是a先升高到b再降低到c的过程。abc分别是反应物-同分异构体、中间产物、产物-同分异构体。所以需要外界至少提供(b-a)的热能才能使反应进行。

  这就涉及到了物理问题，热是什么？对于作为主体的人来说，热是一种感觉，这种感觉是外界环境-人体生理共同作用的结果。（人有五感，为什么有这五感可以通过演化论解释，大概理路是这五种信息是相对来说最普遍最利于生存的，所以作为生存的人演化出了这五种从外界信息接收的方式以确保生存。）那么通过人体触觉-热觉才感受到出现了的”热“在感觉到之前到底对应外界环境中什么样的物质活动呢？

  物理学上用温度量度冷热程度，它标志着”粒子运动的剧烈程度“。粒子运动的越剧烈，温度越高。一杯热水比一杯凉水的水分子运动要剧烈，触碰后通过一系列生理过程在意识上最终表征为了”热感“，碰到太烫或太冷的东西我们会下意识地避开，否则会对自身造成伤害，没有这种热感机制的生物体在这类环境下会难以生存，这也是演化论解释的依据。

  那么回到基因突变-同分异构体转化那里，提供(b-a)的热能从而让反应进行，在物理上微观上是什么样的活动呢？基因所处的内环境局部粒子运动的剧烈程度，使得在表征为温度达到了(b-a)，这种程度的粒子运动撞击同分异构体的作用位点使得其发生了结构变化，从而转化成另一种结构，这就是基因突变的物理学实质。

  而只要不是绝对零度，粒子都是在不同程度的做无规则运动的。而不同局部会有运动剧烈程度的差异，这种剧烈程度是几率性的，在任何温度下都有这种特点，其正相关于温度。并不是在同一温度下，任何单一粒子的运动剧烈程度都是相同的，而是一个统计力学的结果。所以温度越高，越可能”泵浦“（即结构转变的发生），而任一温度都可能泵浦只是几率问题。这也就解释了基因突变的频率（单个看是很低的）与内环境的温度的相关性。

  薛定谔在文中用”量子跃迁“、”泵浦“表示这一同分异构体转化的过程的发生。为什么这个叫”量子跃迁“？量子理论揭示了微观物理世界的不连续性，最开始是普朗克为了解释黑体辐射现象而提出”能量是一份一份的而不是连续的“这个观点。在这里，同分异构体的能级也不是连续的。同一化合物的同分异构体数量与其复杂程度正相关，但总是”量子化“的而不是”连续的“。因而从一个同分异构体转化到另一个同分异构体是谓”量子跃迁“。

  写到这里联想到库恩解释科学进程时提出的”范式转换“概念，从一个科学范式到另一个科学范式的转化就像是”量子化“的。身为物理学博士的库恩对量子理论一定是熟悉的。这里多做一点联想，从一个范式转化到另一个范式的”心理能垒“并非两个范式对应的”心理能量“的差值，只有更大些”心理能量“才有足够勇气冲破旧范式。

  2.遗传物质的持久性

  正因为微观粒子总是在做不停息的剧烈运动，但遗传物质（薛定谔撰本书时生物学只发展到推测遗传物质应该是分子，而现在已知晓是生物大分子核酸，薛定谔猜测是蛋白质，亦如当时许多生物学家猜测的一样）事实上是很稳定的，否则无法解释世代交替过程中的生物学稳定性。薛定谔想寻找微观物理学上的解释。虽然凭现在高中的知识已经知晓是某种化学键，但这是化学意义上的。化学键在更微观的物理上为什么具有稳定性？薛定谔在书中告诉我们，正是量子力学（它是”根据第一原理来阐明自然界中实际碰到的、原子的各种集合体的第一个理论“）的一个推论——海特勒-伦敦键理论（起源于量子力学波函数的交换对称性）成功解释了原子如何通过化学键中的共价键键合成了分子。从而当然也说明了遗传物质的稳定性是源于量子理力学的。虽然我们现在知道量子力学是微观解释的基础并且已经广泛运用到了许多科学领域中并取得了成功，而这件事更具体的说明了量子力学的解释力。特别有意思的是，海特勒-伦敦键理论是通过量子力学自然而然得出的推论，并非为了解释化学键而发明的。科学进程中充满了这种准确的”巧合“。

  3.以”负熵“为生

  看了维基百科才知道负熵概念正是薛定谔在本书中首次提出的。熵表示混乱度（书中说熵”表示的无序，一部分是热运动的无序，另一部分是来自不同原子或分子杂乱不可分的随机混合“），负熵即表示有序程度。一种粗糙的理解：我们的观念、行为无论是什么，它只要”是什么“了，它就是有序的。而所谓人的无序就是死亡。无序是混乱，是平衡状态，而人正是要从外界汲取负熵来维持自身远离最终的平衡状态，生物学上叫”新陈代谢“。

  这里和前面提到的温度表示粒子运动的剧烈程度也是一致的。热量越多，粒子运动越剧烈，粒子行为越无序，熵越大。”当你熔化了一种晶体时，你是在破坏原子或分子的整齐而持久不变的排列，并且把晶格变成了一种连续变化的随机分布“。

  4.产生序的两种方式

  一种是有序来自无序，一种是有序来自有序。

  后者直观上更好理解，我们日常行为与许多科学研究的宏观现象都是来自有序的有序。前者的一个范例就是前面提到的统计力学。单个粒子的运动是无序的，而从大量粒子的行为可以统计出某种序来。所以科学家对单个粒子的行为总是无法预言的，而对大量粒子却是可以发现它的规律进行准确的预测。也正因这个理由，薛定谔认为这个物理世界即使不是严格决定论的，也至少是统计决定论的。

  5.决定论与自由意志

  我把薛定谔的推理摘录如下：

  “

  （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。

  （2）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。

  我认为，从这两个事实得出的唯一可能的推论是，我——最广义的我，凡是说过“我”或者感觉到“我”的每一个有知觉的头脑——就是按照自然界的规律控制着原子运动的这个人，如果有这样的人的话。

  ”

  也因此在这个意义上，薛定谔认同”基督教术语：因此我是万能的上帝“，即自然规律的直接体现。

  他对”我“也有破执的分析：”如果认真地分析一下，你将会发现它比个人资料的集合（经验和记忆）多不了多少，就是说，它是一块油画画布，在它上面聚集了这些资料。而且经过仔细的内省，你会发现所谓的'我'者，实际上只是那些资料聚集在它上面的那种像画布一样的基质而已。“

  ”在你过着新的生的同时，你还记得过去的生活，但是这个事实将会变得愈来愈不重要。你可以用第三人称来谈论‘青年时代的我’；而你正在阅读的那本小说中的主人公就更贴近你的心，也许更亲切，更为熟悉。“

  第二部分 意识和物质

  1.习惯

  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。薛定谔举得例子是走熟悉的路，我们总是不仔细思考怎么走，但如果来到陌生的地方，就要全神贯注地考虑如何走。因而很多需要坚持的”该怎么做“，即使我们想明白了，也得先通过各种”诱导“自制着做，直到成为习惯，那就轻松了，这件事就到了显意识的阈值一下，被潜意识自然控制。”我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者——它是一个持续不断的‘自我征服’。“

  为什么薛定谔提到这个，是由于他之前是按拉马克”获得性遗传“”用进废退“那一套来理解的。如果这是对的，那么个人的显意识对无意识的规训就能遗传到下一代。当然，从大的方面考虑，拉马克在这里是错误的，达尔文的”后天改变不可遗传“才是正确的。当然，现代生物学也发展出了表观遗传学，在许多方面”获得性遗传“也是存在的。在基因层面上说，比如基因非编码区对编码区表达的调控，以及启动子剪切酶之类所对应的DNA在经过甲基化等途径后，就会有表观遗传的途径。不过这里考虑大的方面更成熟的理论，这些就不深入讨论了。

  2.外部传承

  而即使不考虑可获得性遗传，而接受达尔文的演化论，物种个体的行为对后代就没有影响了么？薛定谔的答案是否定的。

  按照达尔文演化论的模版，基因突变产生新形状，经过自然选择后筛选出适应环境的形状，从而更有利于该物种的生存繁殖。从这个模版理解一个物种的性状是完全来自基因，而行为样态是无法传给下一代的（这里薛定谔似乎有一个错误，一会儿再说），所以行为样态无法遗传。但考虑到物种”行为样状“对环境的选择或改造，这个经过选择或改造的新环境是更好地适应该行为样态的，而后代生活在这个新环境中，也会因此更倾向于产生该行为样态。而如果考虑物种的模仿可能与高等动物的教育可能，对该行为样态的”外部传承“也达到了和内部遗传同样的效果，即传给子代某种特征。

  最明显的例子是语言。未经过人类社会语言教育的人类幼体（比如由狼哺养长大）是无法说话、写字的。而在这个意义上我们可以说不是经过遗传而是通过外部传承，亲代和子代公有了同一特征。但也需要注意的是反过来的情况，由人类看护成长的黑猩猩可以像人类一样掌握语言么？显然是不可以的。而人与该黑猩猩确实是共享着一个外部传承的。所以我们也不能忽略内部遗传上的物质基础比如器官的、脑神经的。人类子代可以通过外部传承掌握亲代的某种特征，也是要求有相同的物质基础。

  所以总体来看，亲代和子代的公有特征有两种途径，一种是内部传承——遗传，另一种外部传承——文化。也可说前者是通过基因的，后者是通过迷因的（

  http://www.guokr.com/article/257684/

  ）。而考虑到特殊性，我们或者可以再粗略地把外部传承划分为亲子传承和社会传承，社会传承又专门地通过学校教育来完成。考虑到演化心理学相关的亲子博弈和我们实际上从小耳濡目染父母的性格习惯，单独提出来是有益的。

  原本是自然选择的演化，由于人类将环境改造的复杂行为，外界环境一定意义上说不再是自然选择而是社会选择。当然，社会选择由于各种经济、医疗保障是没有自然选择那么严峻的。薛定谔也在此意义上谈到演化速度可能减慢。

  而上述提到的物种新性状对环境的选择与改造，再反过来促进物种该性状的发展（某种意义上的”用进废退“）的过程，也揭示了对初始条件敏感的”混沌理论“，而这一初始条件就是基因突变。而”混沌“的发生也正是因为这个过程首先是一个内因外因交错的多因素的复杂过程，外因通过选择使特征内化融入遗传物质，内因通过表达使特征外化融入环境。即这种”放大“效果是从基因突变到内外因作用的复杂的非线性过程中形成的。而也在这个意义上，过分地区分内部传承和外部传承是无意义的，只能相对的区分。

  另外，关于薛定谔所言行为的不可遗传性，他是忽略了行为是受到神经系统调控的这一基础的。即行为不是纯粹的外部事件，它受内部系统的支配。考虑到这点，行为的遗传性、心理特征的遗传性对应的神经系统受到自然选择，在达尔文演化论体系下是完全可以理解的。这一点在现代已发展为行为遗传学、演化心理学。

  3.主观与客观

  薛定谔提到从希腊哲学直到今日的科学发展都坚持着两个原则：可理解性原则和客观性原则。可理解性原则指的世界是可理解的，哲学上一直通过抽象化的自然语言进行理解，科学是通过数学语言。客观性原则是指的我们把感知到的世界当成客观世界来进行理解，同时把我们这个意识摆在了世界之外。这也是海德格尔所言的“存在者”思维，主体与客体正是通过此种摆置形成。而这种摆置确实也由历史证明其价值，如科学的发展。而这种摆置也有其不利的一面即忽略了意识自身的位置。幸而20世纪量子理论的进展有助于我们从科学上看清这种思维方式的另一面。

  薛定谔曾为凸显量子理论的“难以理解”，提出了一个著名的思想实验即“薛定谔的猫”。这只猫怎么可能在开盖观测之前处于生死叠加态呢？直观上理解这只猫应该生死处于一者才对。这只猫确实是生死处于一者，但我们在观测结果以前，我们只能获得统计性的概率性的结论。这在宏观物“猫”上看着难以理解，只是因为我们日常生活中接触的宏观物没有涉及到微观物理世界的概率性，而微观物理世界恰恰是概率性的，它的“难以理解”也通过这个思想实验凸显。

  很容易有这样的问题：那我们对微观世界的单一粒子进行观测不就行了吗？在观测上到底是什么样的困境导致我们无法获得准确的结果呢？就像打开箱子检测猫的死活一样。很可惜的是，我们没法“干净”“彻底”“原初”地对粒子的运动状态进行观测，我们这一观测必然会影响到粒子的运动状态。就仿佛我们打开箱子这只猫从生死叠加的波函数坍缩为粒子态生死之一一样。正是这一发现让科学家重新思考了我们意识的观测行为本身。

  有一种常见的误解，这种误解也总是伴随着对某种神秘性体验的证明。既然我们的观测影响了粒子的结果，那岂不是证明了我们心灵实实在在地具有某种力量？这确实是一种误会。只要我们更坚定地认识到“世界上一切都是物质的”就能对量子理论做出准确的理解，尤其是意识“到我们的意识的观测是一件发生在物理世界上的事件”。

  “我们观测”，简单地说是“我们看”。这个“看”到底是什么？常识上理解就是看，我们视线到了哪里我们就看到了什么。而在这里需要还原到物理世界进行追问。看见一个物体，其实是光照射到物体表面上通过反射进到了我们的眼睛中，这里是光子打到了视网膜上。所以实际上并非从眼睛发出某种视线，而是眼睛作为一种接收信号的仪器，接收到了光信号。打个比方，就仿佛下大雨的时候一个人拿着盆到处跑接雨水。雨就是光，盆就是眼睛，到处跑就是视线移动。

  这样我们就能很容易明白，观测是一件物理世界，当然在这个角度上说，心灵也是视脑神经系统的运行过程也是物理世界，这里没有什么神秘的。那么现在就可以想想，我们观测一只猫——作为宏观物体——光子打到猫身上反射到我们眼睛中让我们看到这个过程，光子对猫的运动状态影响实在是太微弱了，因为量级差的太大。但是当我们在微观物理世界中探索的时候，我们的研究对象是微观粒子。恰恰光子就是一种微观粒子，那么我们在通过这种光的手段探测，光子撞击到一个微观粒子上后光子反射到我们眼睛中，过程中这个微观粒子怎么会不被同一量级的光子撞击影响到运动状态呢？所以观测行为会影响到微观粒子的状态实在是太正常不过了。

  那么是不是能不通过光子，通过某种其他手段进行观测而不影响到待测粒子的状态呢？很遗憾，这里是微观物理世界，已经是现代科学所能延伸到的尽头了，实在是找不到某种比待测粒子还是微小的力量作用。观测一定是通过某种方式的观测，正是这个某种方式在微观上必然地会影响到待测粒子。正是在这个意义上说，没有什么“干净”“彻底”“原初”的观测，只不过对宏观物体的观测影响太小可以忽略罢了。而这个误解最早也是来自日常上我们对“看”的理解太过朴素和习以为常了，忽略了规定着我们方式，作为一种边界。

  我们现在已经知道单个粒子我们无法测量它的全部性质（测不准原理），这就把强决定论的路给断了，起码是在我们认识上的路给断了，实际如何我们无法知晓。而从统计上概率上看我们还是知道的，可以理解为是一种底层随机到高层的统计的有序（也有科学家认为底层的随机其实有着隐变量，而如果发现了它底层也就不是随机了，不过这不是量子力学的正统解释。 ）。所以我们还不能走太远，说无什么物理学大厦的基地被摧毁了，起码到大量的粒子的运动状态一层，还是能发现明显的规律的（统计决定论）。

  物理学正是如此通过自身的发展，通过意识到“意识是物理世界的一种现象”打破了主观客观的隔膜（这种隔膜的产生通过对“看”的分析我们可以发现是很自然的），呈现出一种“客观”“真理”的姿态。而这种“正确”的认识方式却有点忽略了我们的生活世界，或者说对生活世界彻底改造了。显然，对于许多科学家来说追求真理是毕生的志愿。但对许多其他人来说，人生的意义并不在于追求真理。而且，“真理”只有科学这一种姿态么？这要看我们对真理的理解了。

  关系。量子力学勾连起主观和客观的关系，以“客观”为基底。海德格尔的存在论也试图打破主客观二元论的隔膜，以“主观”为基底。不同于物理学视角的把事物还原到粒子作用关系，海德格尔追求的是一种人化的，缘在的理解。在后者的理解中，事物首先是作为与活生生的人有某种联系的事物进行理解的。比如我们通过看电脑看到本篇文章，我们首先关注的不是这个过程中的粒子作用和物理现象，从某种意义上说更重要的是我与电脑这种技术的关系，我与本文的关系，而这种关系恰恰在生活世界中勾连起了主观与客观。通过上面的分析我们也可以发现，物理学无疑解决了一些问题，解释了一些物理现象。而存在论哲学无疑也对我们理解生活产生了另一种视角。而问题恰恰是，我们作为有性格的人，常常不同的人重视的问题是不一样的。科学家往往重视前者，艺术家往往对后者情有独钟（这个问题大概算是哲学问题，哲学家们不负众望地没有达成一致。粗略地说，英美哲学界倾向前者，欧陆哲学界倾向后者）。薛定谔也有相关体会：“物理世界的画面也缺少构成认知主体的所有感官特征，它是无色、无声、触摸不到的。以同样的方式，同样的原因，科学世界缺少或被剥夺了任何只有与有意识思索、感知的主体相联系才会有意义的一切。我首先指出是那些伦理学和美学的价值观，任何在此范畴、内容与此有关的价值观。科学世界中不仅缺少这些，而且从纯粹科学的观点来看，它无法被有机地插入”。这样问题还是回到了生活的意义，这个问题对于不同性格的人是有不同的解答。而正因为他们试图解释的问题不是一个层面的，我们也难以以某种超越层面的标准来衡量两者。这个标准位于哪个层面大概会倾向这个层面，没有超越层面的标准，正如没有超越方式的观测。

  4.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。

  “我在这里详细描述的情况经常被说成是‘随着测量技术的完善，观测者逐渐地被越来越静谧的仪器所代替’。但事实并非如此；观测者不是逐渐被替代，而是从一开始就被取代。我在前面已试图解释了观察者对色彩的感觉不能为判断光的物理性质提供丝毫线索……测量仪器的使用是相当重要的一步。虽然这种装置在今后还会逐渐得到完善，但无论多大的改进，这在认识论上并不太重要。对于认识论来说，它们的作用本质上是相同的。”

  “其次，仪器永远无法完全替代观察者；倘若可以完全替代，观察者显然无法获得任何知识。”

  在这个意义上说，仪器是感官的延伸，但在认识论上都是“方式”。而不同的方式能察觉的性质是不完全相同的，人类通过科学仪器察觉到了直接感觉不能发现的现象。但最终必须回归到直接感觉。随着理论和仪器的越加复杂，我们总是容易忘记最后一步我们是通过感觉来获取信息的。

  5.感觉的奥秘

  自己一直困惑的问题被历史上的思想家提到是十分喜悦的，而薛定谔也认为科学难以向我们展示这个问题——“感觉的奥秘”——的谜底。以视觉为例，即使物理学、生理学、认知科学再发展完善，把“看到黄色”这一整个的物理过程都发现了形如：a-b-c-d-……-z-黄色。假如这里的z是某一种黄色神经感受细胞（或者甚至是更底层的粒子），那么还是有这个问题“为什么z会引发意识中的黄色？”。这似乎是一个科学边界上的问题，薛定谔也认为是看不到解释的可能的。他把这个问题的根源归结到这个原因：“一方面我们对周围世界的了解依赖于我们的直接感知，无论这些知识是来自日常生活，还是来自精心安排的困难实验；另一方面，这类知识无法揭示感知与外部世界的联系”。具体地说，就是从z到黄色这一步跨出了科学范畴。更令人迷惑与绝望的是，这并非是科学自己的问题——好像哲学能解决似的——这是一个在现在看来什么手段都无法解释的问题。不只是视觉，对任何感觉的解释都有此困境。

  在此基础上这个问题还可以再比较与追问。试问“z为什么引发了黄色”和“a为什么引发了b”有什么样的区别呢？使得后者似乎得到了解释而前者没有。似乎因为后者符合某种物理规律而得到了解释，前者中“黄色”已经是科学之外的事情了。但不要忘记的是，根本上说，科学解释的是how而非why。我们如果认同某种经验得到规律a-b，又有什么理由不认同经验得到的规律z-黄色呢？虽然后者比较特殊，因为我们对a-b都是在感觉下认识到的，而z-黄色这个过程中z是在感觉下认识到的，而黄色却是感觉本身。而如果不把这一层“客观”到“主观”的跨度要求一种超越how的分解，在我看来其实于追问“a-b”是没什么不同的了。但似乎也有这样的区别：比如我们从z本身是发现不了什么“黄色”特质的，所以我们会疑问z为什么引发了黄色而不是蓝色或其他什么颜色。而从a-b这个过程，是服从某种可以解释how的抽象规律的。但是，我们可以对粒子的行为在物理学上提炼出抽象的数学规律，而生理过程却一直是作为直接描述性的。所以位于接收光的生理阶段的y-z本就是与光本身的粒子过程的解释要求上有差异的。所以在我看来，这里其实有两个问题：一个是科学边界上物理实在到感觉这一跨，另一个是本身对相继关系、规律为何如此存在的追问。薛定谔似乎是认为“从z到黄色”这一步跨的太大了，而生理上的y-z全然在我们视觉下发生，它的相继关系我们是可以接受的。

  书中最后引述了德谟克利特的一个论断（由盖伦保存下来），摘录如下：

  “

  智慧说：‘表面上有色彩，表面上有甜味，表面上有苦味，但实际上只有原子和虚空。’

  感觉反驳说：‘可怜的智慧，你希望借用我们的论据击败我们吗？你的胜利就是你的失败。’

  ”

• 翻译得令人崩溃

  作者：Liliya 发布时间：2010-07-15 02:26:30

  翻译看得我很崩溃，有些地方甚至是前言不搭后语，术语的名称一塌糊涂。明明是受精卵的，他硬是翻译成卵细胞，要知道这是完完全全不同的两个名词啊！！前面用的是“两套”染色体，后面又变“两组”了，如果是没有一些生物和物理基础知识的，恐怕会看得晕死过去，真真可怜了一本大作，找天还是看原著去！！

• 对本书的常见误解

  作者：蓬山远 发布时间：2011-12-18 22:43:37

  对本书的常见误解有如下几种：

  1、将全书的精髓归结为“负熵”一说

  2、过度拔高“负熵”一说

  3、批评此书翻译太差

  我本文的目的就是批驳上述几种看法

  在中国，薛定谔这本小书之所以出名，“生命赖负熵为生”一说之所以出名，赵凯华功不可没。赵凯华凡提到热力学第二定律，凡提及非平衡态问题，必会说到此处。于是很多人先入为主地就误以为，此书的核心思想成为了热力学的问题。

  这本书汇集了三个部分，第一部分就是《生命是什么》这篇演讲，第二部分是薛定谔对意识与物质的一些哲学论述，第三部分是薛定谔写的一篇小自传。我们不谈第二部分有多大价值，也不谈自传是否提及了薛定谔令人赞叹的私生活，单来集中考察第一部分。

  要对《生命是什么》做一句话的概括，那么我认为，应当是——“对向生物学中引入物理学的眼光和手段提出了前瞻性的展望”。薛定谔引入了一些量子力学、统计物理的观点来考察了一点生物学问题，包括突变的物理机制、遗传的物质基础、生命的热力学表现（其中包含负熵说）。后来的生物学发展部分地符合他的预期。这些展望中最令人称赞的莫过于对基因密码的预言。

  至此我批评完了第一种错误看法。

  至于“负熵”一说，凡是看懂书的人，我相信都应当发现，在第六章末尾的补注，薛定谔本人也并不对“负熵”一说持很大的信心。他说道，负熵说遭到了不少人批评，有人指出“自由能”才是对应此问题最为恰当的概念，他同时也表示一些肯定，反省了自己过去的说法。

  那么好了，就生物的热力学基础这个问题，是讨论“负熵”更合理呢还是讨论“自由能”更合理？认真考虑这个问题的人应该会有自己的答案。我认为的确自由能的概念更符合这个问题。如果有读者经过慎重的考虑后仍然认为负熵是更基础的概念，那也是值得赞赏的。怕就怕有人既不懂什么是熵，也不懂什么是自由能，然后就被迷得五迷三道，自己不加思考，接受了别人的宣传，继而再做二道贩子向他人宣传。

  在我不懂自由能的时候，我也曾经感到这种说法很有吸引力，不能不说赵凯华在这个问题上是害了一些人的。熵是个很神秘的概念（自由能就显得逊色多了），生命更是个很神秘的现象，神秘加神秘，就充分地满足了一些人科学神秘主义的乐趣。

  至此我批评完了第二种错误看法。

  科普译作有很多质量很差的垃圾，的确，给我留下印象最深的莫过于这套丛书中的《皇帝新脑》。有了一定的阅读经验后，就能够判断出差的译文有什么样的特征，基本来说这样几条：1、不会断句，欧式长句子不改；2、词汇贫乏，迎合欧式造词法，不能转换成汉语常见词汇，见到一些词就能够猜到原文是什么样；3、涉及西方哲学思想，能够发现译者自己根本不懂；4、遇到中国读者所不熟悉的背景，不加译注。

  如果没有上述几种情况，译文基本上是过关的，如果流畅通顺有文采，译注很贴合，那就十分出色了。本书的译文是比较出色的。肆意抨击译者的读者，只能说他们自身的素质有些问题吧。可以理解的是，很多涉及哲学的内容，中国读者阅读起来困难都比较大，因此有归怨于译者的倾向，这是极不恰当的。特别是本书能够看出，译者对相应的西方哲学是有较好的理解掌握的。本文的译注所含的补充信息也都令人赞赏。

  至此我批评完了第三种错误看法。

  关于熵的概念，其丰富的物理图景及数学基础，我推荐这本书

  http://book.douban.com/subject/1398414/

• 我为什么关注生命

  作者：园 发布时间：2018-12-14 21:35:48

  

  给埃尔温的画像

  我是一名文科生。按道理说，只需要老老实实地学习自己需要的知识就够了，只需要在这个固定的范围内生存下去就够了。但事实上，我明白自己的内在从来没有被固定在这个范围之内，并因此活得自如。或者说，大概没有人对世界不曾心存疑问、困惑，内心没有过痛苦。相信之所以有很多人看起来没有忧虑，只是因为他们必须使自己看起来那样。理由是，所谓的某个范围，它从来不是根据生命本来所是及所需划定的，而是被所有的生存需求驱动聚集而成的。这种划定简单、粗暴，并且无常，必然会涉及到个体间的碰撞和损伤。总的来说，因为很多社会现象看起来是荒谬的，但却无法改变也难以置身事外的，这种荒谬带来的痛苦让我对是否有一种科学的解决办法更感兴趣，对事物更深层的运行规律感兴趣，对怎样面对和解决生命中的苦难感兴趣。薛定谔的理论让我看到了以上这些问题的答案，它不是心灵鸡汤告诉你的，要坚强，要加油。而是从科学角度上解释世界，包括发现痛苦或苦难的机制，并找到原因、解决方法。在明白了世事的运行方式后，不是自己遇到的苦难会因此减少，而是在遇到时知道怎样去面对了。所谓的苦，或生存法则，它或许是生命本身的一点点内容，一部分不可回避的真相。

  一、一些大问题

  了解生命的本质，以及自然、宇宙的规律，几乎等同于一个哲学问题，我是谁？造物主怎样创造了我们？薛定谔在《生命是什么》这书里似乎从各个层面回答了他的观点与猜想。

  在这本书中，他用了多个学科的结合来推导、解释自己的看法。从已知的数学、生物、物理原理，再到文学、哲学，甚至是神学。薛定谔是物理学界的科学家，他在这本书中表达的对生命哲学的思考和推断让我觉得难得。尤其是在读了他推崇的文学、哲学作品，以及他写的诗歌后，让人不得不对科学的思维方式有了重新的认知。这让我更加确定了自己的感觉：知识是表达智慧的语言，智慧等于对万物真相的觉知，单一的学科只是知识很有限的一部分，它只能用来解释真相的一点点边角。如薛定谔所说：“根据已知的生命物质结构，我们一定会发现，它的工作方式是无法归结为物理学的普通定律的。”

  数学、生物、物理，这些方面已知的结论都可以辅助科学研究，这些结论和研究成果也都可以从公式证明。难点在于，科学研究所涉及的另外一些心灵层面的理论，包括哲学、心理学，还有更高的自然法则（即神灵），这些是无法从公式证明的。对一个科学家来说，论述这种内容多少是有点忌讳的。值得一提的是，薛定谔不但这么做了，而且在这部分内容中，他的语言优美、神秘，充满了哲思。关于心灵或是意识以及世界观的论述，他的思考不逊于伟大的哲学家、文学家或诗人。

  对我来说，他的理论最可取之处是，他思考的内容是涉及到每一个生命个体的实际生活的，至少是涉及到我心中曾有的矛盾和价值判断的。尽管，他说过：“我是一名科学家，不是道德训诫者。不要认为我希望把我们的物种向更高目标发展的观点提出来，作为宣传道德准则的有效动因。”，但他的语言也无一不在说明着事事时时存在矛盾这样一种事实：“有意识的生命必然与我们原始的自我欲望持续抗争。”这便是所有矛盾的来源和必然性，一种生命存在的方式。因此便知，我们想要消灭、逃离由种种矛盾而来的痛苦是何等的妄想。这无关道德，他只是负责解释真相。

  1、著名的熵定律

  “生命以负熵为生”，这个定律，我是把它当作诗来理解的。之所以认为它是诗，是因为诗句的一个重要特点，不是因为它的表面，而是内容，这些句子是紧紧附着在内容之上的一层晶莹剔透的膜，所以诗才能美。它是最简洁、明亮的内容，是一个真相的短句，美的集合。这是物理科学带给我的震撼与美妙。

  在这个理论诞生之前，各学科的已知定理都为之做了铺垫，从物理学的“布朗运动”和生物学的遗传机制，到量子力学中的跃迁，等等。这些，都辅助解释了薛定谔的理论。

  自然界中正在进行着的每一事件，都意味着它其中那部分世界的熵正在增加。一个生命有机体在不断地产生熵，直到它的最大值——死亡，物理学上称为“热力学平衡”。对这一点我的理解是：生是死亡的反面，生命等同于它对抗死亡的一系列过程和必然走向，生命以对抗熵的增加而显现为生命。浅显一点，我把这种对抗理解成矛盾。生命是，即便知道前方必然无路，依然终生挣扎的倾向。用文学的话说就是“一种不死的欲望。”

  墒定律是关于每个生命的，因而它的意义是与每个作为生命体的个人息息相关的。人们为什么会研究科学，为什么会有对事实真相的求知欲？根据自己的经验，是因为对日常生活中发生的事的疑惑，以及想要为之寻求解决办法的需求所引导的。对我而言，还有一个原因是，对万事万物的敏感。比如生活中会遇到很多困惑和痛苦，一些无法解决和找到对应缘由的事情，很多生命以囫囵和混沌的粗暴形式被社会层面的定律所吞没，个人的价值和生命意义无法从短暂的一生中得到一点清晰的诠释，换句话说，很多人对生命是没有觉知的，很多社会规则之所以荒谬但仍然有效，这是源于它的形成是基于大多数的不了解和盲从，从而形成了种种契约与共存关系。这会带来的后果是，个体的迷茫和困惑，痛苦。个体不知道为什么要遵守一个似是而非的法则，或者说他不知道遵守的法则是否正确有效，我要听你的，但你是对的吗？而且，除此之外，别无他法。为了避免被群体抛弃的孤独，以及由此带来的无助和恐惧，有两种办法：一是融入不知道的人，二，成为知道的人。我想，科学家甚至每个对社会有巨大贡献的人都是在做第二件事。

  那么，了解了熵理论对个体的生命有什么帮助吗？会缓解我们会有的痛苦吗？了解了之后又能怎样？我的答案是，当你了解了每一个和自己一样的生命体都在遭遇和自己一样的困难和痛苦，都在处理在生这件事上自己能做的努力，就会觉得造物主是公平的了。生命每时每刻在做的事就是在矛盾中前进。造物主为什么要这样来创造我们，就像在问为什么会有雪一样。

  2、生命所显现的美

  一片雪花是美的，这在大部分人看来都会成立。没有人会否定大自然中的事物都是美的。生命的美在科学家眼中，是这样形容的，“在有机体的生命周期里展开的事件中，显示出一种美妙的规律性和秩序性，我们碰到过的任何一种无生命物质都是无法与之相比的。”这句话意在，生命所表现出的规律性和秩序性是比雪还要美的。我认为保持生命的秩序性意味着从生到死的走向会更缓慢一些，生命质量便高一些。

  3、意识和哲学问题

  我们解释任何事物的根本原因还是会上升到哲学问题。生命是什么这一个问题毫无疑问就是哲学问题。很幸运的是，在这本书中看到了物理科学家的哲学观点。“意识用自身的材料建造了自然哲学家的客观外部世界。但除非使用把自己排除在外的简化方法——从概念的制造中撤出，它将无法完成这个宏大的任务。”

  薛定谔在表述这个层面的猜想时引用了很多心理学、哲学的观点，有荣格、柏拉图、康德、叔本华、斯宾诺莎、谢灵顿等，甚至还有东方的《奥义书》。他思考了一些神秘的宗教信仰，并将之作为辅助科学研究的材料。因为涉及到意识和心灵的很多问题是无从证实的，它一不小心就会被视为道德训诫或是迷信，从而走在科学的对立面。但也很显然，由于无从证伪，一个科学家以此辅助思考是更加客观的，“一个人的经验和记忆的总和形成了一个完全不同于任何其他人的统一体。他把它叫做“我”，如果认真分析一下，你将会发现它比个人资料的集合多不了多少，也就是说，它是一块油画布，在它上面聚集了这些资料，经过仔细的内省，你会发现所谓我者实际只是指把那些资料聚集在它上面的那种像画布一样的基质而已。”

  这是薛定谔对意识的解释，“为什么在我们描绘的科学世界的图画中任何部分都找不到感觉、知觉和思考的自我？原因可简单用一句话来表示：因为它就是那幅画面本身。它与整个画面相同，因此无法作为部分被包括进去。”

  而对于像“意识与神经功能相关，意识起源于动物的哪个阶段？”以及“意识早期是什么样子”这样的问题，薛定谔是感到嗤之以鼻的，是毫无意义的空想。

  二、薛定谔对一些基础问题的回答：

  1、该不该压抑原始欲望？

  应该，“有意识的生命必然与我们原始的自我欲望进行持续抗争。对自然状态的人而言，我们原始的意志以及相伴而来与生俱来的欲望，显然是从祖先那里继承的物质遗产的精神参照。作为一个物种我们在发展，我们行进在人类进化的前沿；”我的理解是，人类的进化史就是一场与原始欲望相抗衡的过程。

  2、人为什么会感受到痛苦或内心的不和谐

  “意识与内心欲望的抗争无法分开，甚至它们似乎成比例。”换句话说，生命的存在方式是“新陈代谢”，也就是汲取负熵。表现为“生命的每一步、每一天，我们当时拥有的某种形体必须发生变化，它们被征服，被删除或被某种新的形式取代。”我们的原始欲望可以理解为熵，意识只有阻止原始欲望的熵倾向才能够做到保持低墒状态。原始欲望必然和新生事物相对抗，这是人类会痛苦的根本原因。假如人类不曾承受任何痛苦，就没有进化。

  3、人应该利己还是利他？

  抛开道德伦理要求，从科学角度回答，“对于单个动物来说，利己主义是优势，它可以保护发展该物种；但在集体中，它则是一个具有毁灭性的弊端。”

  4、民族利己主义的表现

  “民族利己主义是个人利己主义的下一阶段，民族利己主义在动物身上大行其道，在人类身上并非不常见。”

  5、关于竞争问题

  薛定谔认为，越来越高程度的机械化和使人愚蠢化的大多数生产过程，使我们的智力器官总体上有着退化的严重隐患。“当聪明工人和迟钝工人的生存几率变得越来越相等，好的脑子、灵巧的双手和敏锐的眼睛就会越来越多余。而一个不聪明的人将会受到青睐···这个结果可能易于导致才能和天赋方面的负向选择。”这是企业为了降低成本所作的选择和设立的竞争制度。这种制度虽然看似有很多好处，对工人生存有很大保障。但根本上，这种制度给人带来了枯燥所致使的痛苦，而且在生物进化上毫无价值。

  这个意思是人作为人的象征之能力被浪费了，被剥夺了，那种痛苦正是又此产生的。在这种制度中，不需要智慧的工作内容受到青睐仅仅是因为成本低廉，而不是基于对生命质量发展的考虑。这在根本上有碍于生物的进化。为了解决这个问题，薛定谔认为，应该让聪明的人发挥他们的智慧和才能，创造精致的机器来替人们完成那些简单的机械工作。人应该以发挥自己的智慧为发展方向。这种被薛定谔称为“个人间有趣的有智慧的竞争”，这种竞争会让人更愉快，会让人的生命体现其价值。

  6、智力会进一步进化吗？

  薛定谔的答案是，人类根据对它的需要程度，正在自行决定。我们的每一个行为都是未来发展或是进化方向的一点点斧痕。

  三、一些诗句一样的科学语言：

  1、生命以负熵为生。

  2、我们是否打算相信高等动物发展中这个非常特殊的转折——这也可能是一个根本未曾出现的转折——是世界借助意识之光照亮自己的必要条件？

  3、人类生活的每一天，甚至个体的全部生命史，只不过是在永远无法完成的雕塑上一点细小的斧痕。我们在进化中已经历的巨大变化也正是由这无数斧凿汇聚而成的。

  4、我们原始意志对此的抵抗是现存形状对改造其形体的斧子的抵抗的呼应。对于我们来说，我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者——它是一个真正持续不断的“自我征服。

  5、我强调“诚实”这个词，是因为一个人需要付出非常严肃认真的努力，去寻找他预先深信无法找到的事物，这种事物之所以无法找到是因为人们普遍认为这种事物不存在。

  四、一些引用

  1、“自由的人绝少思虑到死；他的智慧，不是死的默念，而是生的沉思。”——斯宾诺莎

  2、“我思故我在。”——笛卡尔

  3、存在是永恒的；因为有许多法则保护了生命的宝藏；而宇宙从这些宝藏中汲取了美。——歌德

  4、变幻中徘徊之物，固定于永恒的思想中。——歌德

  5、你的如火焰般炙热的奔放的想象力，静默成一个映像，一个比喻。——歌德

  6、诚然，正如光明显现出了自身，也显出了黑暗一样，真理是它自身的标准，也是谬误的标准。——斯宾诺莎

  7、身体不能决定意识，意识也不能决定身体的运动、静止或其他活动。——斯宾诺莎

  结语：

  我在书店偶然发现薛定谔的《生命是什么》这本小册子，便一下子被它吸引住了，翻开看即便内容充满了我看不懂的公式，但有种莫名的力量催促着我在回家后的很多天内都在想着它，直到我又跑到图书馆借了这本书。因为它对我而言就像是书封的导言一样，“人们可以用几个小时读它，而在一生中不再忘却。”

  继而我又读了他的《自然与希腊人，科学与人文主义》这本论文集，再到他的诗歌，以及他所提及的哲学家斯宾诺莎的理论。在实际意义上，薛定谔的理论会带给我什么尚未可知。可以确定的是，它让我认识了物理科学是那么美。探索、了解事物的真相是那么地吸引人。一切生命安静显现着它的秩序，存在是美的，雪花是美的，对于无序的觉知和从中提取出来的公式是美的。

  以上。

• 薛定谔的《生命是什么》最新最好版本

  作者：麒麟 发布时间：2023-06-20 11:19:18

  

  前阵子在豆瓣看到一条广受关注的广播

  意思就是一份中国青少年中学生必读书单

  书单里，有革命故事，外国经典名著，有科普，有自然，有小说，其中也包括薛定谔的《生命是什么》

  之所以这条广播火，因为褒贬不一，有人说这书单太过于ZXL，有人说这书单不适合青少年读，还有一部分赞赏，说当年自己没读过是种遗憾。。。。

  现在我读了一下这本《生命是什么》，我感觉非常适合青年读者，或者说，适合所有我这样没读过这本书的读者。

  薛定谔的思路角度特别特殊

  虽然是物理学家，但这本书讨论的是生命，看似无关他的专业，对吧

  但实际他提供了另一种对生命诠释的视角，对于读者的启发非常大，

  对生命的定义，

  自古有各种各样的说法

  神学家们不予余力地把生命定义成神的恩赐，用以笼络人心。

  

  

  医学家们把人的生命看作各种器官、各种细胞的合力结果，于是对症下药。

  而物理学家薛定谔，从更加微观的角度看待生命，解构生命，

  我们都知道，器官是由细胞构成，细胞由碳元素等构成，碳元素由分子构成，分子由原子构成。。。从我们人的尺度来看，原子非常非常非常小。

  “假设你能给一杯水中的分子都做上标记，再把这杯水倒进海洋，然后彻底地加以搅拌，使得有标记的分子均匀地分布在全世界的所有海洋中；如果你在任何地方从海洋中舀出一杯水来，你将发现在这杯水中大约有一百个你标记过的分子。”

  

  

  人具有生命，人是由最小的原子构成，人看原子这么微小，而薛定谔提供另一种看待方式，从原子角度来说，人为什么如此之大呢？“如果我们的感官也能感觉到只是几个分子的碰撞，那我们将会有多么莫名其妙和杂乱无章的经验呀。”

  一个有机体的生长是由连续的细胞分裂所引起的。这样的细胞分裂叫做有丝分裂。考虑到我们的身体是由无数个细胞组成的，所以，在一个细胞的生命中，有丝分裂并不象人们所想的那样一种十分经常的事件。开始时生长是很快的。卵细胞分成两个子细胞，下一步发育成四个细胞，然后是8，16，32，64……等等。正在生长的身体的各个部分中，分裂频率并不是完全相同的，那样就会打破这些细胞数目的规则性。我们通过简单的计算便可推断出。平均只要50或60次连续的分裂，便足以产生出一个成人的细胞数，或者是这个细胞数的十倍，那就是把一生中细胞的更替也考虑在内了。因此，我的一个体细胞，平均来说，只是变成我的那个卵细胞的第五十代或第六十代的“后代”。

  

  

  薛定谔的探究，并不会让人越想越晕，反而加深了读者的一个印象，生命也许并不神秘，向下拆解的过程中也许我们无法寻找到最终的根源，但构成我们生命的微粒和作用于这些微粒的物理学定律（比如：布朗运动、顺磁性等）与这个大千世界上的万物没什么不同。

  这是一种祛昧的过程

  我也终于明白为什么这本看似比较艰深的经典书籍，会被选入青少年中学生的必须书单之中了。

  这直接影响到我们看待生命的方式，是唯物主义的科学，是每一位读者应该了解的事实。试想一下，如果你能有从微观层面看待生命的思路了，那以后一切什么牛鬼蛇神的大师大法再来忽悠你，你是否就会理所当然觉得他们都在扯淡？

  这就是最重要的意义。

  

  语言的障碍是不容忽视的。一个人的祖国语言就象一件剪裁得十分合身的外衣，可是当它不能立刻穿用而不得不另找一件来代替时，他是决不会感到很舒服的。我要感谢英克斯特博士（都柏林三一学院），布朗博士（梅鲁恩圣帕特里克学院）；最后，但不是不重要的，我还要感谢罗伯茨先生。他们费了很大的劲使新衣服适合我的身材，但由于我有时不肯放弃自己“独创”的式样，甚至还给他们增添了更多的麻烦。经过我的朋友们的努力，如果还残留一些“独创”样式的痕迹的话，那责任在我而不在他们。

  

  

  薛定谔对语言精确反应含义这事儿吧，挺较真儿的，那既然对语言意思的精准传达要求如此之高，那2023年湖南科技出版社新出版的中英双语版《生命是什么》就是非常好的选择，请到了中国科学院院士杨焕明先生细细打磨的中文译本，并且贴心地在每个章节都附上英文版原文，这样的话，对于内容精准度要求高的读者，可以对照来阅读，相信会有更全面的体验。