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杨小川教育叙事---生命的味道

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薛定谔《生命是什么?》 转  

2015-12-21 09:23:49|  分类: 生活与哲学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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0世纪生命科学最重要的事件是分子生物学的产生,分子生物学来自沃森和克里克的DNA双螺旋模型。而这两位科学家恰巧都受到薛定谔这本小册子的深刻影响,他们的成就,使其后五十年生物学完全改变面貌,而且还将在下一个五十年、一百年改变世界的面貌。这条路恰巧是一位连化学都不太懂的物理学家打通的。
薛定谔(Erwin Schrodinger,1887-1961)奥地利理论物理学家,与爱因斯坦、玻尔、玻恩、海森伯等一起于20世纪20年代后期,发展了量子力学。因建立描述电子和其他亚原子粒子的运动的波动方程,获得1933年诺贝尔物理奖。1940年~1956年他定居在爱尔兰期间,从事自然科学史中的物理学和哲学的研究,颇有建树。这期间著有《生命是什么——活细胞的物理学观》一书,试图用量子物理阐明遗传结构的稳定性,此书是介绍这一学科的最有益和最深刻的书之一,他精通所有西方文化中的哲学和文学,他给儿童们写的科普读物是同类作品中的佼佼者,他研究过古希腊的科学和哲学。由于他非凡的天赋,薛定谔在他的一生中几乎对自然科学和哲学的所有分支都做出过重大贡献。
作为科学家,薛定谔的目光开阔和深刻,他的哲学素养和理论物理学本身发展的要求,都使他不再仅局限于纯粹物理学问题的研究,而是进而对物理学的基础,它与其它自然科学的关系,它的历史发展及其对认识论的影响等问题进行探索,作出了可贵的贡献。特别是他为致力于科学的统一而写下的《生命是什么—活细胞的物理学观》(1944年)一书,在当时产生了极大的影响。
科学的统一,是薛定谔毕生的信念和追求。薛定谔是个理性主义者,他坚信自然界是可以理解的,追求对自然界和谐统一的理解,从而导致了对科学统一的信念和追求。这些写在“序言”中的话就是薛定谔进入生物学领域探险时的宣言,它也充分体现了他在探寻真理中无所牵挂的真挚和胆略。文中最后提到的“我们的真正目的”就是对世界的本质的统一的理解,正是为了科学的统一,为了人类理解自然的和谐统一的理想,他甘愿放弃已取得的名望,敢于承担被指责为蠢人的风险,尝试对奇妙的生命现象、特别是遗传性状的不变性和新陈代谢等进行新的物理思考,运用物理学的最新成就和方法进行剖析,提出了一些很有价值的见解,这些论述使《生命是什么——活细胞的物理学观》这本不到100页的小书在西方科学界受到了广泛的重视。
正是薛定谔的《生命是什么——活细胞的物理学观》一书,使克里克放弃了研究基本粒子的计划,而选择了“原来根本不打算涉猎的生物学”,也使“部分由于原子弹而对物理学失去兴趣”的威尔金斯“为控制生命的高度复杂的分子结构所打动,”而“第一次对生物学产生了浓厚的兴趣。”而三人中年轻得多的沃森则是在芝加哥大学学生物时读了《生命是什么——活细胞的物理学观》,感到自己“深深地为发现基因的奥秘所吸引”而投身对它的研究。可见《生命是什么》在本世纪的生物学革命中的作用确实非同凡响。
诚然,薛定谔在生物学并非行家,他所具有的“只是第二手的和不完全的知识”,但如威尔金斯所说,他的著作所以有影响的理由之一,就是他“是作为一个物理学家写作,如果他作为一个正式的大分子化学家来写,或许就不会有同样的功效。”正是从一个有深邃眼光的理论物理学家的角度,他对生命物质和遗传机制等问题发表了精湛见解,开拓了一种新的研究途径。
薛定谔作为资深教授,还定期到都柏林三一学院等高等学府发表一系列公开演讲,这也是他的主要科学工作之一。他既是一个著名的科学家,也是一个天生的通俗解释能手,他对陈述自己的思想倾注了大量的精力和辛勤的劳动,言辞中洋溢着艺术天赋,以自己的明晰、智慧和深入浅出的讲解使听众折服,即使是外行也不难题解他所表述的科学和哲学问题。薛定谔的演讲不仅仅围绕着物理学本身,也涉及物理学进展对其它学科的关系和影响、科学的历史发展的思想渊源、科学应具有的批判精神、研究方法及其与艺术、道德、宗教等的关系、科学的认识论基础等广泛的题目,充分体现了他广博的知识、宽阔的视野和深刻的理性思辨。他的演讲不仅普及着物理知识,光大着科学精神,充满了哲理,其本身也常常就是极有价值的科研成果。例如《生命是什么——活细胞的物理学观》就是根据他的讲演稿整理出版的,这期间他发表的另外几本书,如《科学与人道主义》(1951)、《大自然与希腊人》(1954)、《心与物》(1958)等也是出于这样的系列演讲。
人们可以发现他是一位哲学家,一位根本意义上的哲学家——智慧的热爱者和追求者。和爱因斯坦、玻尔、海森堡一样,他是本世纪物理学革命中涌现出来的集杰出的科学家和思想家于一身的风云人物。他崇尚理性,热爱科学,富于开拓精神,追求科学的内在和谐统一;他在努力探索自然规律的同时,也瞩目于哲学认识论研究的基本课题,对人类思维过程及其规律作深刻的反思,他的《科学与人道主义》、《大自然与希腊人》、《科学理论与人》(1957)、《心与物》、《我的世界观》(1961)和他身后出版的《自然规律是什么——关于自然学世界观的论文》(1962)等哲学论著,折射出他苦苦探寻和追求科学真谛和人生智慧的思维历程。
1944年,薛定谔发表了《生命是什么?——活细胞的物理学观》一书。书中薛定谔试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性,引进了非周期性晶体、负熵、遗传密码、量子跃迁式的突变等概念。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、化学方法去研究生命的本性,使薛定谔成了今天蓬勃发展的分子生物学的先驱。
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