作者简介：薛定谔，奥地利人，出生于1887年，毕业于著名的维也纳大学。
影响世界的书，薛定谔的这本《生命是什么》，还有《自私的基因》，这也是非常好的书，还有一本影响了对农药的用法以及环境保护的著名的书叫《寂静的春天》。受《生命是什么》这本书的影响——有一位年轻人受了这本书的影响，后来得了诺贝尔生理或医学奖。他也把他的主要研究成果写成了一本书叫《双螺旋》，这本书也是影响世界的书。
1.薛定谔是谁？
薛定谔是我们，尤其是学物理的人绕不过去的一个伟大的人物。他在1922年做了一件了不起的事情，就是把他的一位朋友赫尔曼·外尔的一项工作里面的一个因子，就是前面乘的系数，变成了负数。
薛定谔就把这样的一个因子——虚数引入到了“外尔理论”的其中一个系数里面，就把这样的一个理论挽救了。
这就是后来改变了我们世界，也是我们学物理的人学起来都感到害怕的那个著名的理论“规范场论”，这是1922年。
薛定谔最为大家所称道的就是他被称为量子力学的奠基人。他1925年底发展了叫作“波动力学”的一门学问。这个学问，薛定谔是1926年分四部分发表出来的，这就是我们量子力学的奠基性工作。所以每提到量子力学，我们总会提到薛定谔。
薛定谔这个人就会和一只猫联系在一起，这是薛定谔1935年的一篇论文里提到的一个所谓的思想实验。
他说，就是想象有一个密闭的盒子，里面有放射性物质，有一把锤子、一小瓶毒药和一只猫。那么放射性事件如果发生的话会触发一个机关，让锤子砸碎这个玻璃瓶，那么玻璃瓶里的毒药就会被释放出来毒死那只猫。
因为放射性这个过程是微观的过程，是用量子力学描述的，是不确定的，那么这就造成了：我们在箱子外面，如果你要关切这只猫的命运的话，你会发现你对它的状态是不确定的，你不知道这只猫到底是死了还是活了。
但是薛定谔的本意实际上是想说，通过这样的一系列从微观到猫这样的宏观层次的过程，所谓微观的不确定性，实际上是可以用它宏观产生的效果加以标定、加以指示的。
那么这样的一个工作，薛定谔是用它来干嘛的呢？他给我们阐述了：量子力学里面的不确定性和我们日常生活里面的许多情形——你把握不住的那种不确定性之间的根本区别。
其实薛定谔给了我们一个非常好的比喻，这个比喻，所有拿起手机照过相的朋友都理解这个道理。
他说量子力学的不确定性相当于什么呢？相当于本质的不确定性。那种模糊，就像你去拍黄山云海，它那个图片背景本身就是云山雾罩的，就是不清晰
那么经典的不清晰类似于什么呢？类似于我们有些人不会照相，人家那个景色是非常清晰的，结果你那照相机没聚焦，你的照片也是那种云山雾罩的、模糊的。
所以说薛定谔就想用这样的一个比喻来告诉我们大家，量子力学的不确定性和我们经典的或者说我们宏观层面上的不确定性之间的区别。但是结果老是被别人误解了，许多人，包括物理学家都关注他那只猫去了。
那么我们回到薛定谔的这一本著名的书《生命是什么》，《生命是什么》是薛定谔1943年在都柏林三一学院做的一系列所谓的科普学讲座。
在英国，包括爱尔兰，19世纪到 20世纪这一段时间里面，他们有一个非常重要的传统，就是由著名科学家向社会做科学报告。这里面最有名的就是当年法拉第在英国皇家学会的那个圣诞节的科学演讲。
薛定谔在1943年这个时期，当时以生物学的进展已经确定了遗传规律以及遗传物质是基因，薛定谔这个时候以一个物理学家——尤其是他是个理论物理学家，而且1933年就因建立量子力学获得了诺贝尔奖——他以一个理论物理学家的角度，来给公众谈他关于生命是什么的思考。这样的一个思考，来源于薛定谔本人对相关知识的把握。
这本书有个副标题，叫“物理观点下的活细胞”，就是说他从一个物理学的观点考察：到底是什么样的一个道理，或者说要满足什么样的要求，一个足够大小的原子团簇会有生命的特
2.物理学如何解读生命
薛定谔在书里面先给我们指出了一个了不起的概念。
我们大家都知道，生命具有遗传特征，我们今天的形象和几千年、几万年前我们的老祖宗的形象有一些差别，但是你会发现，好像更多的还是相似的。
这样的一个生命特征能够一代一代遗传下来，到底是为什么？
或者说，如果我们仔细想象一下，我们这样的有生命的个体和外面那些无生命的物质，比方说沙子、石头，我们和它之间的区别到底是什么
那么薛定谔就会想到，我们的这些生命，生命里的遗传物质应该有一个最基本的特
这个特征是什么呢？就是说它要能够携带信息，它的结构应该能够抗得住它内部原子运动造成的无序。所以说薛定谔几乎是开篇不久就提出了一个石破天惊的词，这个词叫aperiodic（非周期的）
大家都知道，说一个事情是周期性的叫 periodic,薛定谔这地方是用了这个词，前面加上一个a（aperiodic），它是一个西文的否定词。如果你要光看字面，你可以把它翻译成“非周期的”
其实这地方强调的是那种和我们学固体物理学、材料学的对沙子、水晶、金刚石这里面原子的排列，那种像我们阅兵方阵里面战士排列的严格有序，这是不一样的一种有序。所以说前面加了一个修饰词，aperiodic（非周期的）。
他说这样的一个结构，本身具有什么特点呢？它既具有进行编码的能力，因为它要有编码才能显出足够多的信息。
另外一点，它的结构又应该使得它具有足够的——薛定谔用了几个不同的词——可持续性、永久性、刚性、固体性等等，其实都是一个意思，就是说它能够抗得住这个外界的影响，能够一定程度上保持不变
他认为生命的遗传物质里一定应该有这样一个结构，他管它叫非周期结构，现在我们会把它翻译成“准周期结构”，或者叫“准晶”。
我接着往下讲，大家就可以明白薛定谔这人到底有多伟大。
他1943年提出这样的一个结构，这个结构随着这本书在1944年出版发行。因为薛定谔本身的名气，所以说一般的科学家大概都会读过这本
那么读过这本书的人里面有谁呢？有个叫沃森的生物学家。这个生物学家后来用X射线研究人类的遗传物质，发现了我们的基因里面是双螺旋结构，因此获得了1962年度的诺贝尔生理或医学奖。
如果说仅仅产生了这个影响，那你可小看了他这个概念的重要性了。
我们再回头看薛定谔有多伟大，他当年（1943年）在这本书《生命是什么》里说这个非周期结构或叫准周期结构，如果我们一般人读书不仔细的话，仅仅是从汉语的角度去理解的话，我们会认为准周期（或者非周期）是比周期性结构差一点或低一个档次的这样的一种有序性。
但是不对，仔细读读薛定谔的这本《生命是什么》，薛定谔认为准周期结构——我们生命里面传递遗传信息的那种准周期结构，应该是比周期性结构更高层面的东西。
这个是非常有趣的，这是薛定谔当年瞎猜的一个观点。那么这个观点对不对
后来，当我们人类在80年代发现了准周期的晶体（准晶）以后，在全世界引起了关于准周期结构的物理、材料和数学研究。
没多久，法国人就给我们证明了，所有的准周期结构里的那些特殊的准周期结构（准晶），一个N维空间里的准晶，一定是2N维空间里面晶体在N维空间里的投影
这话有点绕，但是请大家记住一条就行了：人家薛定谔真高！当年人家说的是对的，准周期结构比周期结构更高层次的一种有序
这就是为什么读书，读薛定谔，你会越读越佩服。
而且薛定谔在《生命是什么》这本书里面也一再提醒说：我们的可见光，就是我们人眼能看的光。大家知道它的波长应该是在390纳米到800纳米左右，780纳米左右的，这就是红光了。
这样的红光，我们人眼能看见的光，恰恰应该是一般空气里面那些颗粒的光，也是所有生命的那些遗传物质可能的大小。
所以说他认为，如果要想获得关于遗传物质最深层的结构，那么应该使用波长更小的X射线衍射技术。
这样的一句话，你会发现，他提到这句话的时候，也许仅仅是给大家介绍一门知识，一个知识点。但是这句话影响了一个人，这个人就是刚才我们提到的沃森。
所以沃森后来在很年轻的时候，大学毕业就坚决地做这样一件事情，用X射线去研究我们的生命体的遗传物质结构
我们大家都知道，因为遗传物质不是周期结构，另外一点就是我们生命的构造主要是碳、氢、氧、氮这些元素，所以说它们对X射线的散射能力很差的。
大家如果有这样物理感觉的话，就知道人家选择用X射线来研究我们遗传物质的结构，选择这条路实际上是很艰难的
薛定谔这样一个准周期概念带给我们人类最大的一个影响，就是在1993年，科学界把“什么是晶体”的概念给改了。
从前晶体的概念就是原子在空间的排列是严格的有序，就像我们阅兵的时候，天安门广场走过的我们的解放军战士那样的排列方式，假设你把每一个战士设想成一个原子，那么那样排列的固体物质就叫晶体。
可是后来我们又有准晶了，准晶就没有这样的一个有序排列，就不是我们阅兵队伍那样，一目了然的那种“平移对称性”的有序。
最后，我们的科学界在1993年彻底把晶体这个概念给改了。
什么叫晶体呢？如果这个物质，你用X射线照射，照射出来的X射线的花样是斑点状的，这样的物质就叫晶体。
(未完)
（2024.11.24）
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