What is Life
薛定谔认为：基因是一种非周期性晶体。说起他，应该最著名的是薛定谔的猫。薛定谔那既生又死的猫应该是量子理论所有奇谈中最古怪的。他的著作不多，《生命是什么》这本书是比较出名的一本。从中萃取一些像他说的思想晶体来，以飨读者。
第一部分 生命是什么
一
思想的材料是来自知觉加经验。
所有的原子每时每刻都在进行着毫无秩序的热运动。
在生命有机体中起重要作用的所有物理学和化学的定律都是统计学的定律。
如果你在显微镜注视一颗微粒， 你会发现它并不一直以恒定的速度在下沉，而是在作一种十分不规则的运动，即所谓布朗运动，只有平均地看，这种运动才相当于一种有规则的下沉。
一个有机体和它经历的全部生物学的有关过程，必须具有极其多的"多原子"结构，必须防止偶然的"单原子"事件起到太重大的作用。所以有机体可以具有足够精确的物理学定律，并依这些定律建立它的很有规律和很有秩序的功能。
二
遗传的密码本（染色体）。在有丝分裂中每个染色体是被复制的。染色体数减半的细胞分裂（减数分裂）和受精（配子配合）。
在配子配合中雄配子（精子）和雌配子（卵子）都是单倍体，结合形成的受精卵，是二倍体。它的染色体组，一个来自母体，一个来自父体。
雄蜂是没有父亲的！它所有的体细胞都是单倍体。
"配子体"一般是寿命极短的单细胞一代，至于是精子还是卵子那要看情况而定。通过这些细胞的减数分裂产生出单细胞的一代。在个体繁殖过程中，重要的、真正是决定命运的事件并不是受精而是减数分裂。（性别本身也就是这种优势的最简单例子。）
在父体内的一次减数分裂中，染色体分离以前，两条"同源"染色体彼此紧靠在一起，在这段时间里，它们有时是整段地进行交换。
基因的体积等于边长为300埃（angstrom）的一个立方体。300埃大约只有100个或150个原子距离，所以，一个基因包含的原子，肯定不会超过一百万个或几百万个（一般是1000个，也可能还要少）。
基因在几个世纪里是不变的，在每次传递中，负载它们的是结合生成受精卵的两个细胞的物质结构。这真是个奇迹。只有一件事比它更伟大；如果同这个奇迹是密切有关的话，那么它是在另一层面上的奇迹。我指的是：人的整个生命完全依赖于遗传的奇妙的相互作用，而我们却有能力去获得有关这种奇迹的许多知识。人类的知识已经推进到几乎能完全了解第一个奇迹。我想这是可能的。然而第二个奇迹则可能超越人类的理解能力之外了。
三
达尔文是错误地把即使在最纯的群体里也会出现的细微的、连续的、偶然的变异，当作是自然选择的原始资料。因为后来已经证明，这些变异是不遗传的。
"跳跃式"并不是说这个变化是相当大的，而是说这是一种不连续的变化，在没有改变或少许改变之间没有中间形式。德弗里斯（20世纪荷兰植物学家和遗传学家）称之为突变。重要的事实是不连续性。
德弗里斯的突变论，不妨称为生物学的量子论。
突变实际上是由于基因分子中的量子跃迁所引起的。
突变同原始的、未变的特性一样，也是丝毫不爽地遗传下去的。
只有当遗传型是纯合的时候，隐性等位基因才能影响表现型。
除非受到同样效应的个体彼此杂交，否则有害的危险始终不会明显地表现出来。
对于乱伦生下来的一个孩子来说，危险因子是1:16
堂、表兄妹之间结婚生下来的后代的危险因子是1:64
基因的高度不变性造成的相当程度的保守性是十分必要的。
第一定律，突变是个单一性事件。
正比例的规律说明突变并不是由连续的小剂量辐射相互增强而产生的一种积累效应。突变一定是在辐射期间发生在一条染色体中的单一事件所产生的。
第二定律，事件的局域性。
引起突变的单一事件正是在生殖细胞的某个"临界"体积内发生的电离作用（或类似的过程）。
如果在距离染色体上某个特定的点不超过"十个原子距离"的范围内发生了一次电离（或激发），就有产生突变的一次机会。
四
量子论的最大启示是在"自然界的圣典"里发现了不连续性的特点。
从一种状态转变为另一种状态，是一种相当神秘的事情，通常称之为"量子跃迁"。
状态是系统中全部粒子的一种确定的构型。一种构型转变为另一种构型就是量子跃迁。
外界至少要提供给这个系统以两个能级间的能量差额，才能使转变成为可能。它也可以自发地变到较低的能级，通过辐射来消耗多余的能量。
这种数量十分确定的能级差定量地决定了分子的稳定程度。
为了发生"泵浦(pumping)"必须等待的平均时间，即"期待时间"：
t=cEXP(W/kT)
这个量(t)是在系统的某个部分中偶然地聚集起像W那么大的能量的不可能性几率的一种量度。
c是10的-13或-14次方秒这么小的常数。k是已知常数，叫玻耳兹曼常数； (3/2)kT是在绝对温度T时一个气体原子的平均动能。
W：能量差额，是泵浦需要的能量差额，kT：特性能量，是有关温度下的热运动强度特性的量，T：绝对温度。
W/kT=30，t＝1／10秒；W/kT＝50，t＝16个月；W/kT＝60，t＝3万年。
同分异构现象不是一种例外，而是一种规律。
供给跃迁所需的能量（其数量用W表示）并不是真正的能级差，而是从初级能级上升到阀的能量差。
五
基因分子实际构型和它的同分异构体分开的阀能一定是很高的，以致这种变化可看成罕有事件。这种罕有事件就是自发突变。
量子力学是根据第一原理来阐明自然界中实际碰到的、原子的各种集合体的第一个理论。
除了遗传物质的分子解释外，没有别的解释了。 在物理学方面不会再有别的可能性可以解释遗传物质的持久性。
分子表现出同晶体一样的结构稳固性。
因为自然界已成功地对阀值作出了巧妙地选择，这种选择必然使突变成为罕见的。频繁的突变对进化是有害的。
克服阀值的能量一定是由爆炸似的过程——电离或激发过程所供给的。
六
生命似乎是物质的有序和有规律的行为，它完全不是以从有序转向无序的自然倾向为基础，而是部分地基于现存秩序的保持。
生命有机体似乎是一个部分行为接近于纯粹机械的与热力学相对立的宏观系统，所有的系统当温度接近绝对零度，分子的无序状态消除时，都将趋向这种行为。
整个系统衰退成死寂的、无生气的一团物质。这就达到了一种永恒不变的状态，其中不再出现可观察的事件。物理学家把这种状态称为热力学平衡，或"最大熵"。
生命有机体是怎样避免衰退到平衡的呢？答案就是：靠吃、喝、呼吸以及（植物的）同化。专门的术语叫"新陈代谢"。
有机体就是靠负熵为生的。或者更明白地说，新陈代谢的本质就在于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。
在温度处于绝对零度时（大约在-273摄氏度），任何一种物体的熵等于零。
熵增加的总数是这样计算的：在过程的每一小步中系统吸收的热量除以吸收热量时的绝对温度，然后把每一小步的结果加起来。
熵（Entropy）＝klnD
k是玻耳兹曼常数（k=3.2983E-24卡/摄氏度），D是所讨论物体的原子无序性的定量量度。
它所表示的无序，一部分是热运动的无序，另一部分是来自不同种原子或分子杂乱不可分的随机混合。
假如D是无序的量度，它的倒数1/D就可作为有序性的一个直接量度。
负熵＝kln(1/D)
取负号的熵正是序的一个量度。
一个有机体使它自身稳定在一个高度有序水平上（等于相当低的熵的水平上）所用的办法，确实是在于从周围环境中不断地汲取序。
散发热正是我们去除生理过程中不断产生的剩余熵的方式。
温血动物的体温较高有利于以较快的速率来排除熵，因而能产生更强烈的生命过程。
正是较高的温度加速了生命活动中的化学反应。
七
在有机体的生命周期里展开的事件，显示出一种美妙的规律性和秩序性，我们碰到的任何一种无生命物质都是无法与之相比的。
一个有机体在它自身上集中了"序的流束"，从而避免了向原子混沌的衰退，从而在合适的环境中"汲取序"，这种惊人的天赋似乎同"非周期性固体"、同染色体分子的存在有关。这种固体无疑代表了人们已知的最高度有序的原子集合体，比普通的周期性晶体的序高得多，因为它是靠每个基团各自发挥作用的。
一般说来，有序事件的产生似有两种不同的"机制"："有序来自无序"的"统计力学机制"和"有序来自有序"的新机制。
了解生命真正线索的"新原理"，即"有序来自有序"的原理。
构成遗传物质的非周期晶体，从而大大地摆脱了热运动的无序。
八
一个生物体内，在时间空间中发生的事件，无论是同它的意识活动相对应的，还是同它的自觉的或其他活动相对应的（考虑到这些事件的复杂结构和公认的物理化学的统计学解释），如果不是严格的决定论的，至少也是统计决定论的。
我——最广义的我，凡是说过"我"或者感觉到"我"的每一个有知觉的头脑——就是按照自然界的规律控制着原子运动的这个人，如果有这样的人的话。
DEUS FACTUS SUM 我已成为上帝
知觉从来不是在复数中被经验，而只是在单数中被经验的。
第二部分 意识和物质
一
世界（客观世界）是我们感觉、知觉和记忆共同的产物。
大脑和神经细胞是一种非常特殊的机制，通过它，个体可对环境的改变作出行为上的相应调整，它是一种适应环境变化的机制。
世界借助意识之光照亮自己，避免世界图景的彻底破产。
斯宾诺莎：每一种特定事物或生命都是无限实体，即神的变形。它通过其每一种属性，特别是广延属性和思维属性来表现自身。前者是在时空中有形体的存在，后者就人或动物而言是意识。
何种物质活动是与意识有直接关系的呢？
器官活动（神经活动）的特性，它们只要是新的，便与意识有关。
对于我们来说，我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者——它是一个真正持续不断的“自我征服”。
意识是进化范畴内的一种现象。
这个世界只有在发展的地方才能显示出来，或者只有通过发展，并产生新的形式来照亮自己。
这个世界为人类点亮了璀璨的意识之光，而人类用自己的生命和语言塑造并改变着我们称为人性的那件艺术作品，并用演说和文字甚至生命来证明它。
因此人类比其他任何物种更能强烈地感受到内心不和谐而引起的剧痛的折磨。
若没有这种不和谐，人类就不曾承受任何痛苦，就没有进化。
二
人类的大脑并不一定是反映世界的所有思维器官中最高级的。
器官的进化：
a）经历了偶然的变化；
b）有利的变异被积累或至少被选择力作用；
c）一代一代继续下去，被选择的变异构成了持续的进化。
生物最显著的特性是分化成物种。
生物总是在某些趋向复杂的方向上受到了力和倾向性的压力，而离开了“简单明了”。
用比喻的说法来形容：这些物种已经发现它们的生命机遇在何方，并循着这条路前进。
一个人在其一生中的努力和劳动能对物种发展做出贡献。
生物的未来，作为一种在大时空范围的历史进程，决不能认为是按照自然法则预先决定的、不可更改的。
消除能力上的竞争，这无异于为生物进化装了高效的刹车。
机器必须取代那些人类已太熟悉的劳作，而不是让人来做那些用机器做太昂贵的工作。
目的是强调个人间有趣的有智慧的竞争。
三
薛定谔提出的两个构成科学方法的基础的总原则，即大自然的可理解性原则和客观性原则。
这两个原则是古希腊思想的传承，而西方的科学和所有科学思想都源于古希腊人的创造。
科学的目的只不过是对客观事物作出正确恰当的陈述。科学家强加于人的只有两点，即真理和真诚。
客观性原则也常被称为对我们周围的“真实世界的假说”。
两个悖论
第一个悖论是发现我们的世界是“无色、冰冷、无声”时的震惊。
第二个悖论是我们在寻求意识与物质相互作用的位置时一无所获。
物质世界的构建是以把我们自己，即我们的意识排除在外为代价的；意识不属于物质世界，因此显然无法作用或被作用于它的任何部分。
意识用自身的材料建造了自然哲学家的客观外部世界。客观世界并不包含它的缔造者。
每个人的世界是并且总是他自己意识的产物。
将性格和意识局限于身体内部只具有象征意义，只是为了实际用途的一种辅助手段。
品格从来都不在这个身体中，身体只是象征性地充当实际的参照而已。
没有可能对任何物体作出完整、没有缺失的描述。
康德让我们彻底放弃理解“物自体”：永远不可能对“物自体”有任何了解。
从谢灵顿和斯宾诺莎那里得知感觉和思考不属于“能量实界”，它们无法使能量世界产生任何变化。
我只被赋予了一个世界，而不是存在和感知分开的两个世界。主体和客体是同一个世界。它们间的屏障并没有因物理学近来的实验发现而坍塌，因为这个屏障实际根本不存在。
四
为什么在我们描述的科学世界的图画中任何部分都找不到感觉、知觉和思考的自我? 原因可简单用一句话来表示：因为它（意识）就是那副画面本身。它与整个画面相同，因此无法作为部分被包括进去。
算术悖论：看似有很多有意识的自我，但世界却只有一个。
多重性只是表面现象，实质上只有一种意识。
弗里茨.迈耶：灵魂世界只是由惟一的灵魂构成，它就像身体世界后的一盏灯，当任何一个生物形成时，它的光芒就仿佛透射过一扇窗户一样穿过身体。光进入世界的多少取决于窗户的大小和种类，但光自身未发生任何变化。
意识总是处于“现在”。对意识来说没有曾经和将来，只有包括记忆和期望在内的现在。
世界只出现过一次，没有任何东西被反映。原始的和镜中的形象是等同的。时空延伸的世界只是我们的表象。
自然对生命毫不尊重，仿佛它是世界上最没有价值的东西。它数以百万计地被制造出来，很大程度上是因为它们经常被迅速消灭或成为其他生命捕食的猎物。这恰恰是造物主不断制造新生命形式的原因。
“事物无良莠，只是思考使然”。
我们看得越认真，世界就显得越没有目的、越愚蠢。
当上帝被人们经验到时，就像直接的感觉一样真实。但像感觉一样，他一定不在时空中。
上帝是圣灵。
五
薛定谔认为科学提供的最突出的帮助是时间被逐渐理念化。
柏拉图是第一个设想永恒存在的理念并反理性地把它作为现实加以强调的人，他认为这种理念的真实性远远超越了我们的实践经验，而我们所有的现实经验都来自永恒存在的理念世界，经验只是理念世界的影子。
数学原理不因时间推移而变化，它并不是当人们发现时才产生。
哥德巴赫猜想：除了1和2，每一个整数都是两个质数的“中间数”或其算术平均值。
康德认为空间的广延和事物发生的“先后”顺序不是我们所观察到的世界的特性，而是感官意识的先天形式。
我们的感知构成了我们所有关于事物的知识。这个客观世界无论显得多么自然，只是一个假设而已。
康德论断的重要意义及伟大之处是关于单一的思维或世界可以以其他形式出现的论点，这种形式我们无法掌握，也无法引入时空的概念。
除了时空形式，事物还有其他秩序。
在时间不起任何作用的顺序中，“后来”这个概念没有意义。单纯思考当然不能保证我们获得脱离时空存在的事物的证据，但可以扫除那些认为它不可能存在的障碍。这就是康德所作分析的重要哲学意义。
四维空间理论是由爱因斯坦（和其他几个人，例如洛伦兹、庞加莱、闵科夫斯基）确立的。
（1）“前和后”的概念主要基于“因果”关系。
（2）事件不是以无限高的速度传播，上限是光速。
这就是爱因斯坦1905年的发现，被称为狭义相对论。
时间倒流有可能。
薛定谔认为“时间的统计理论”比相对论对哲学的影响更大。
意识不会被时间摧毁。
六
在科学发现基础上形成的对外世界的认识或模式中没有任何关于感知的成分。
所有神经系统的传导过程都是相同的，其变化只与刺激强度有关；而刺激强度只影响神经脉冲的频率。
观察者不是逐渐被替代，而是从一开始就被取代。
仪器永远无法完全替代观察者。
实际观察与通过观察获得的理论间的区别。由于观察总是包含了感觉成分，于是理论很容易被认为可以解释感知；而事实上它永远无法做到这一点。
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