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        薛定諤改變了人們對(duì)生物學(xué)的態(tài)度

        2018-10-31 05:47:54編譯李升偉
        世界科學(xué) 2018年10期
        關(guān)鍵詞:薛定諤都柏林生物學(xué)

        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(qǐng)都柏林的公眾收聽(tīng)他發(fā)表的一系列演講,他稱這些演講是“艱深的”“不能說(shuō)得上是受歡迎的”。約有400人沒(méi)有被嚇倒,他們是第一批聽(tīng)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(duì)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(guò)去了,他的一些想法仍然是艱深的,甚至是存在爭(zhēng)議的。但它們很受歡迎,并再次吸引人們來(lái)到愛(ài)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(lái)”講座,屆時(shí)有一群杰出的演講者發(fā)表演說(shuō),話題從衰老、植物學(xué)到傳染病和意識(shí)等學(xué)科的未來(lái)。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(duì)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(píng)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(guò)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(lái)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(wèn)題看成是一個(gè)沒(méi)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(jiàn)的,但是,比如說(shuō)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?、信息的熱力學(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(lái)探索和更好地理解DNA、酶和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。后來(lái)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(wèn)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?qǐng)霭?,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(chéng)的天主教愛(ài)爾蘭出版的機(jī)會(huì))。有些人對(duì)這種材料感到驚訝,但薛定諤的朋友阿爾伯特·愛(ài)因斯坦不會(huì)覺(jué)得它有什么不妥。哲學(xué)家、倫理學(xué)家、詩(shī)人和神學(xué)家對(duì)生命的未來(lái)也有利害關(guān)系,也許他們會(huì)被邀請(qǐng)參加百年慶典。

        資料來(lái)源 Nature

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