关于生命是什么的物理学新观念

    使现代物理学与生物学实现“互补”并取得卓越成就的，是薛定谔。薛定谔是量子力学的奠基人之一。他建立了描述微观粒子的运动方程——薛定愕方程，奠定了波动力学的基础，为此荣获了1933年的诺贝尔物理学奖。薛定谔与玻尔交往很深，与德尔布吕克也是好友，他充分了解德尔布吕克关于遗传方面的研究。薛定愕出于对科学统一的信念，以及对奇妙的生命现象，如遗传性状的不变性和新陈代谢等的深入思考，运用现代物理学的理论和方法剖析生命现象，提出了一系列有价值的见解。1944年，反映他主要思想的名著《生命是什么》问世。

    薛定谔认为，复杂的生命现象是无法归结为物理学的普通定律的。我们不必为此感到沮丧，因为这是预料之中的事情，这不是因为生命体中有一种“新的力量”在起作用，而是因为生命体的构造同在物理实验室里实验过的任何东西都不一样。他说，要发现在生命物质中占支配地位的新定律，这些定律既非超物理学定律，也不能称为非物理学定律，而是迄今为止已确立的“物理学定律”，以及迄今还不了解的“物理学的其他定律”。

    薛定谔在前人把新陈代谢解释为物质交换和能量交换的基础上，参照热力学定律，引入了“负熵”的概念。由热力学第二定律可知，孤立系统中不可逆的过程，其熵值总是趋向增加，系统趋于几率增大的无序状态，直至达到热力学平衡。而生命却是物质有秩序、有规律的行为，生命有机体作为宏观系统能保持自身的高度有序状态，避免很快衰退到平衡态，并不断向有组织性的方向进化。应当怎样解释生命物质的这种功能呢？薛定谔认为：“一个生命有机体要活着，唯一的办法就是从环境中不断地汲取负熵。……有机体就是依赖负熵为生的，或者更确切他说，新陈代谢中本质的东西，乃是使有机体成功地消除了当它活着时不得不产生的全部的熵。”他以高等动物为例，认为它们正是从极有秩序的作为食物的、复杂程度不同的有机物中不断吸取秩序，维持自身组织的高度有序水平的。