一直要等到布朗目睹了这种运动75年之后,使我们能够以现在这种方式理解它的最关键的第一步才姗姗而来。1905年,阿尔伯特·爱因斯坦证明了,这些微粒是被围绕在它们周围的那些肉眼看不到的水分子所推挤而运动的。爱因斯坦的观点最终被让·巴蒂斯特·佩兰在巴黎用一个翔实的实验证实了。佩兰也因为这个贡献以及其他贡献而获得了1926年的诺贝尔物理学奖。
就对活细胞的工作方式的理解而言,布朗运动具有深远的影响。细胞当中的许多重要的构件,比如DNA,虽然比单个原子要大,但是它们还是非常小,当它们“漂浮”在分子和原子组成的“海洋”当中时,还是会因为周围的原子和分子的不断“推撞”而运动起来。因此,尽管DNA确实拥有一个像双螺旋结构这样的形状,但是由于随机布朗运动的力量,它同时也是一个翻滚着的、扭曲的和旋转的螺旋状物质。
活细胞的蛋白质机器人之所以能够折叠成它们正确的形状,只是因为它们的构件都是容易活动的链条、薄片以及螺旋线,它们在细胞的保护膜内不断地被冲击着。生命是由布朗运动所驱动的,从沿着细胞微管拉着微小的化学物质的驱动蛋白“卡车”到旋转着的三磷腺苷合成酶,莫不如此。至关重要的是,布朗运动的强度取决于温度:如果温度过低便不会有足够多的运动;如果温度过高则所有的结构都会因为猛烈的运动而变得随机化。因此,生命只能存活于一个狭小的温度范围内。
在这个温度范围内,生命体的细胞内无时无刻不在进行的“震荡”不亚于人们感受到的里氏9级地震。“你甚至不需要用脚去踩你的自行车:你只需要在轮子上附上一个棘轮以防止它往后倒退就行了,那样就能够推动你向前行进。”加州大学伯克利分校分子和细胞生物学系的乔治·奥斯特和王洪云这样说。蛋白质机器人也是通过使用棘轮和动力冲程去管理布朗运动的,它们以此完成了类似的壮举。由于不断的随机运动和分子的振动,在短距离内的扩散是非常迅速的,这样一来,也就保证了在绝大多数细胞的极端狭小的空间里,只要有极少量的物质就能产生生物反应。