薛定谔：生命是什么？

薛定谔的猫，是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验，是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但不可能存在既死又活的猫，必须在打开箱子后才能知道结果。该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题，巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展，薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。

一个伟大的物理学家写了一本生物学的经典巨著，这就是你见到的这本《生命是什么？》。在这本书中，薛定谔提出了生命密码和生命过程负熵的概念，并特别强调用物理和化学的方法研究生命现象的重要性。本书原来只是一系列通俗科学演讲的结集，没想到这本为非专家所写的书，最后却成为发现DNA结构并导致分子生物学诞生的关键著作。他的思想影响了一代生物学家，开创了信息生物学研究之先河，对20世纪的生物学革命起到了不可估量的作用。薛定谔以一种令人放松和愉悦的文笔让读者探索生命这一令人望而生畏的主题，内容深刻而有趣，极具启发性于希望了解生命起源理论的读者来说，本书无疑的选择之一。

生命是什么？对于这个问题，可能大部分人的答案都来自于生物教材上的定义：生物体会新陈代谢，生长发育，并会繁殖产生新的生命。

而在1943年，曾有一位物理学家对这个问题产生了兴趣，并将自己的想法写成了一本书。

这位物理学家就是诺贝尔物理学奖得主，量子力学奠基者 --埃尔温 · 薛定谔。

薛定谔在书中对生命做了这样的定义：

有生命的物体会避免变成混乱和无序的状态。

这是什么意思呢？

热力学第二定律告诉我们，万物都有向着混乱和无序发展的趋势。

比如一个炽热的铁块，会自动的将热量传递进周围的环境中，让整个系统变得更加混乱。

一滴墨水滴入一杯清水中，随着时间的流逝，这滴墨水会变得越来越混乱直至均匀地分散在整杯水中。

这时，生命的特殊性就体现出来了：

生命具有极其有序的结构，进行着极其有序的生命活动，并且可以通过繁衍创造更多相似的有序个体。

可以这么说：虽然我们的宇宙正在走向混乱和无序，但生命却在其中发展出了极高的秩序性。

在物理学中，我们用熵来衡量一个系统的混乱程度：一个系统越混乱，它的熵也就越大。

宇宙的熵是在不断地增加的，而生命却在其中保持着低熵的状态。

那么生命是怎么做到这点的呢？

答案显而易见：那就是通过不断地进食。

生物学上对这个过程有个专门的词汇，叫做新陈代谢。

起初人们认为：生命的新陈代谢过程，目的就是和外界交换物质，并在这个过程中补充生命活动所消耗的能量。

但在薛定谔看来，生命个体内的一个碳原子和食物中的一个碳原子是一样的，生物体内的一卡路里能量和体外的一卡路里能量也是等价的。

所以，单纯的物质交换和能量获取并没有什么意义。

薛定谔认为，生物作为我们宇宙的一部分，它自身的混乱程度也有着不断增加的自然趋势。

生物的每次一呼吸，每一个动作，都在产生着熵，正是这些熵将生物体一步步的带向死亡。

地球接受着来自太阳的太阳光，并将这些低熵太阳光转化为了高熵的红外线再辐射回宇宙空间。

在这个过程中，植物通过光合作用汲取了其中的一部分负熵，高等动物则会通过进食获得原本存在于植物体内的负熵，而动物的排泄物虽然被大大地降解，但其中的负熵仍然有一定的余量，因此植物和微生物依然可以利用它。

所以，从根本上讲，所有的生物都是在靠着汲取负熵来维持生存，而整个生物圈其实是一个负熵 ' 传递 ' 的过程。

薛定谔认为：生命这种从合适环境中汲取负熵的 ' 天赋 '，与其所具有的遗传物质有着密切的关系。

虽然遗传物质和宇宙中的其他物质一样，只是一团原子而已，但这团原子本身具有极低的熵，最终可以通过复杂的物理和化学过程，生产出蛋白质等物质。

这些物质构成了一个个细胞，并十分严格地控制着各项生命活动。

其实，生命的诞生或许也与熵有关：

在机缘巧合之下，有一系列特殊的化学反应发生在了一个小的范围内，不断汲取环境中的负熵，并将产生的熵排放回环境当中。

这就相当于在一个小的范围内创造了一个稳定的低熵系统，也就是生命的雏形。

这么看来，生命就像是一台纯粹的机器，遵循着宇宙运行的规律。

这样，我们就回到了最初的问题：生命是什么？

生命是一个美好的巧合。

是宇宙在奔向熵最大的死寂过程中，为自己创造的观众。