生命是什么薛定谔
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(1)、链接：https://pan.baidu.com/s/194-uEQg2bXlXL22sql1ueQ 提取码：s0uv 书名：生命是什么
(2)、如果是这样的话，那么单个基因突变是如何在分子水平上导致某种特定的宏观结果(如某种表型、可观察到的遗传性状)的呢？答案可能指向薛定谔的猫的幽灵——薛定谔在1953年提出这只猫的宏观生死取决于单个量子事件。
(3)、因为原子的状态不确定，所以猫的状态也不确定，只有当我们打开箱子察看，事情才最终定论：要么猫躺在箱子里死掉了，要么它活蹦乱跳地“喵呜”直叫。问题是，当我们没有打开箱子之前，这只猫处在什么状态？似乎唯一的可能就是，它和我们的原子一样处在叠加态，这只猫当时陷于一种死/活的混合。
(4)、1956年，薛定谔在剑桥三一学院做了另一个系列演讲，讨论意识的物质基础、心智是否有进化的趋势、科学与宗教、感官之谜等问题，后集结成《意识和物质》一书。迄今为止，书中讨论的观点，仍启发着国内外一流的思想家、生物学家……
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(6)、为什么基因结构涉及较少的原子，而较小的原子却能奇迹般持久地稳定地进行有规律有秩序的活动呢？现有的知识体系中，遗传机制和量子理论有密切的关系，甚至可以说遗传机制建立在量子理论的基础上。量子理论的伟大发现是在自然之书中发现了不连续的特点。
(7)、数学家彭罗斯(RogerPenrose)对这场思维实验的评价是：“我认为薛定谔(在写《生命是什么？》的时候)已经考虑到这个问题了。”对于某种遗传性状(如欧洲哈布斯堡王朝成员突出的下颌)，薛定谔想知道那些起作用的等位基因何以“几百年来都没有受到热运动无序性的干扰？”
(8)、在这种挑选机制下，“永生”显然不能一直适应地球环境，所以“永生”生物会很快被自然选择所抛弃，继而选择能够自我复制的生命。
(9)、薛定谔的“生命已负熵为生”，有点过于深奥，我们从生物学本身来解释生命为什么会走向死亡。
(10)、薛定谔广博的知识和充沛的创造力是惊人的。在他的专业领域内，他先后发表了5本专著和不下150篇论文，其范围几乎覆盖了所有理论物理学前沿；而在专业领域之外，他除了在生物学发展中的重要贡献《生命是什么》和文学上的造诣结晶《诗集》之外，还发表了一系列哲学论著，内容涉及许多哲学上的重大课题，他确实近乎于一位“百科全书式”的学者。
(11)、有性生殖还有一个缺点，那就是有性生殖过程中，自我复制的准确率不是很高。但恰恰是这种自我复制准确率不是很高的生物，更容易适应地球环境。
(12)、那么让我们把这个原子放在一个不透明的箱子中让它保持这种叠加状态。现在薛定谔想象了一种结构巧妙的精密装置，每当原子衰变而放出一个中子，它就激发一连串连锁反应，最终结果是打破箱子里的一个毒气瓶，而同时在箱子里的还有一只可怜的猫。事情很明显：如果原子衰变了，那么毒气瓶就被打破，猫就被毒死。
(13)、自我复制，就是繁衍。地球生物在繁衍后代时，主要有两种方式，一种是有性生殖，一种是无性生殖。也有一些生物处于过渡地带，既能够有性生殖，也能够无性繁殖。
(14)、生命是什么？意识是什么？人是什么？人类的未来会怎样……跟随薛定谔的步伐，你将走进一个崭新而迷人的世界。
(15)、笔者听到一个很有意思的描述说：生命是一个负熵过程，意思是万物会归于虚无，就是这个熵，意思你一直要做功，否则这个系统就乱了，他强调的是通过大分子的有序性来克服小分子和原子的无序性，所构成的一个系统，就是生命。数论发展成了离散体系，认为生命一个离散体系，但是一个有范围的离散体系；化学的角度看，生命是生化反应的一个组合，生命的本质是化学。所以，化学的本质是物理，物理的本质用数学描述。数学框架的优点在于它可以提供一种抽象的结构，在这个框架下，你放进去什么东西它并不管，但是数学结构可以保证你放进去的东西必然存在着一些联系和性质，这是最重要的。而数学的本质就是我们用某种语音对关联和性质的描述。
(16)、然而随着量子力学的发展，直到最近经过一系列精巧的实验，这个问题才逐渐有了眉目。2000年7月，《自然》报道了最新的实验结果。这次《自然》报道的实验与上述那些实验不同。纽约州立大学石溪分校弗里德曼(J。 R。 Friedman)等人拿来做实验的“薛定谔猫”不是单个粒子，而是在接近绝对零度的超导体环形电路中由几十亿对电子构成的超导流。
(17)、《生命是什么？》所提出的问题反映了当时物理学家和化学家对分子世界的看法：分子完全受到统计行为的支配。麦克斯韦(JamesClerkMaxwell)和玻尔兹曼(LudwigBoltzmann)的经典分子物理学认为原子运动是随机的。那些精确阐明温度、压力和气体体积之间关系的物理定律，其实是对无数原子平均行为的总结。
(18)、生物的死亡和存活一样重要，如果没有死亡，那么地球生命将会越来越多，每个生物存活的空间也将越来越小，直到摩肩擦踵。更重要的是，地球上无法制造无限的能量，如果生命不会死亡的话，那么地球早晚会爆发能量危机，而那时也会造成生命大量死亡。
(19)、科学家曾经做过一个实验，让一种无性繁殖的细菌和有性生殖的细菌生活在一起，刚开始这两种细菌的数量都差不多，但当科学家改变培养皿中的环境时，依靠无性繁殖的细菌数量开始大幅下降，直到完全消失。而依靠有性生殖的细菌最开始数量也大幅下降，但之后数量就开始回升，直到恢复之前的水平。
(20)、薛定谔的这本书给出了另一种不同于心灵鸡汤、玄学、哲学的答案，也许它更能从主观和实际上给予你指导，更加现实，也可以让你领悟当下做什么行为去改变你的困境。
2、生命是什么薛定谔主要观点
(1)、薛定谔《生命是什么》：量子的不连续到分子的稳定性很神秘。
(2)、熵，简单说描述的是事物从有序走向混乱的状态。
(3)、好奇心驱使，去慕课(MOOC)搜到饶毅教授的北大生物学课，鬼使神差地听他讲了几个小时的孟德尔和染色体。
(4)、后来的事实证明，薛定谔将量子力学应用于生物学问题，从量子与原子尺度上的探讨基因分子结构的突变，基于当时的量子力学、生物学、生命科学水平，难有突破。所以不久以后的二十年，量子生物学逐渐被陷入了低潮。直到20世纪70年代，美籍瑞典物理学家、诺贝尔物理奖评委佩尔-奥洛夫·勒夫丁(Per-OlovLwdin)发表了质子隧穿效应(protontunnelingeffect)作为DNA突变的另一种机制。他在论文中指出，一个新的研究领域叫做“量子生物学”(QuantumBiology)。
(5)、关于《生命是什么？》生命以负熵为生。薛定谔在这本书里面试图用理论物理拓展到生命的活动。从无生命到生命体，从物理化学到生物。生命就是负熵，薛定谔在文中表示，生命要维持现有的状态，需要抵抗自然的熵增，换句话说是要抵御自然界快速衰败的力量，即从有序到无序的状态变化。
(6)、此外，薛定谔还高估了密码本的能力，他预想对密码本的读取会直接映射到表型上。事实并非如此：基因组无法反映身体器官的排列方式。信息的作用方式更像是提供资源，而不是逐步式指导。要获得意义，就必须有背景知识：细胞的历史和环境。不同基因之间以及基因与环境之间的相互作用是如何转化成不同表型的，是现代基因组学的主要难题。
(7)、1996年5月，美国科罗拉多州博尔德的国家标准与技术研究所(NIST)的Monroe等人用单个铍离子作成了“薛定谔的猫”并拍下了快照，发现铍离子在第一个空间位置上处于自旋向上的状态，而同时又在第二个空间位置上处于自旋向下的状态，而这两个状态相距80纳米之遥！(1纳米为1米的十亿分之一)——这在原子尺度上是一个巨大的距离。
(8)、生命是什么？关于这个问题，不同的人给出了不同的回答。信徒以为生命是上帝的作品。文学家把生命当作情感的载体。化学家认为生命是一系列化学反应，早期的生物学家并不追问生命的本质，他们关心的是生命是如何进化的。如今，分子生物学家会把生命的基石理解为一系列基因和蛋白组。
(9)、读者会说：“不就是一只假想的猫吗，让霍金开枪打死不就完了。
(10)、把一只猫放进一个不透明的盒子里，然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置。
(11)、PhilipBall带领我们重温这本提炼了现代分子生物学关键概念的著作。
(12)、薛定谔在《生命是什么》这本书说到：物理定律的基础是原子统计学，原子囊括在秩序体系之中，生命体才发展出有序思维。通过物质的结构可以看出无生命无意识的自然界有着自己的智慧。
(13)、薛定谔的分析中缺少的一个概念是信息。上世纪40年代和50年代，香农(ClaudeShannon)的信息论以及维纳(NorbertWiener)的控制论陆续问世，填补了这一空白。不过直到近年来，研究人员才开始理解信息对生物学的应用价值。
(14)、遇到饶毅教授，北大生物系的学生真幸福——是我直接的听课感受。
(15)、这不是能量的问题(有机体的能量摄入和能量输出必须达到平衡，不然就会燃烧殆尽)，而是熵的问题(熵是衡量原子无序性的物理量)。热力学第二定律指出，熵在所有变化过程中一定会增加——但有机体却能躲过这种熵溶解。按照薛定谔的说法，有机体依赖“负熵”，通过负熵维持结构中的组织和细胞功能，同时将产生的热量传递到周围环境中。
(16)、科学家称，“薛定谔猫”态不仅具有理论研究意义，也有实际应用的潜力。比如，多粒子的“薛定谔猫”态系统可以作为未来高容错量子计算机的核心部件，也可以用来制造极其灵敏的传感器以及原子钟、干涉仪等精密测量装备。
(17)、总之，薛定谔不仅是个十分牛X的物理学家，还是个十分牛X的生物学家。知道这两点，就足够了。
(18)、科学的统一是薛定谔毕生的信念和追求。他是理性主义者，坚信自然界是可以理解的，追求对自然界和谐统一的理解，从而导致了对科学统一的信念。薛定谔并非生物学专家，但他作为一个物理学家，用深邃的眼光对生命物质和遗传机制等问题发表的精湛见解，开拓了一种新的研究途径。薛定谔认为，他写作《生命是什么》的唯一动机，是揭示生命物质在服从迄今为止已确立的“物理学定律”的同时，可能涉及迄今还不了解的“物理学的其他定律”。《生命是什么》这本书的重大意义，并不止于倡导从分子水平探索遗传机制和生命本质，并且引入了“遗传密码”、“信息”、“负熵”等概念来说明一系列生命现象。它的深远意义还在于提出了下面这个重大问题：在一个生命有机体的空间范围内，在空间和时间中发生着的事件，如何用物理学和化学来解释？同时薛定谔对这一问题的初步解释和有益的尝试也正是他对生物学的主要贡献。由于薛定谔本人的声望，他提出问题的鲜明性和时机，使他的倡导和尝试给物理学与生物学的结合以极大的推动，薛定谔成为探索二者统一的先驱，同时促成了分子生物学的诞生。《生命是什么》一书，也就成为给予生物学界以革命的一个契机。
(19)、1946年他写出了著名的《生命是什么》一书，提出了一些很有创见的观点。遗憾的是，在他有生之年，那可怜的箱中之猫依然生死不明。
(20)、一只猫同时又是死的又是活的？它处在不死不活的叠加态？这未免和常识太过冲突，同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论。如果打开箱子出来一只活猫，那么要是它能说话，它会不会描述那种死/活叠加的奇异感受？恐怕不太可能。 换言之，“薛定谔猫”概念的提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论，即平行宇宙之说。
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(1)、很有意思的是，这种对环境和偶然性的思考如今也成了量子力学的核心内容，比如纠缠、退相干、互文性。这究竟是否纯属巧合，现在恐怕还言之过早。ⓝ
(2)、溥仪的书，就不多说了，越读越憋屈。后半部分为了苟活的各种心焦力竭，真是情何以堪！我宁愿去读李后主。同是亡国之君，李后主“乱头粗服皆好”，溥仪只是可怜。
(3)、结果发现，关键在于环境的相互作用，它导致原先的量子叠加态转变为经典的确定态。但是将这些实验对象当作薛定谔猫是一种极度的简化，单个原子或分子与薛定谔猫相去何止十万八千里。
(4)、1935年，他们合作的成果便是一本合著的德文出版物——《关于基因突变和基因结构的本质》，其更广为人知的名字是“三人论文”。三人团队得出结论，基因是分子般大小的不可分的物理化学单位。他们还提出，突变与分子中化学键的改变有关。尽管他们已尽最大努力，然而基因的本质及其确切的大小，仍然无从得知。薛定谔在都柏林向听众讲述遗传的本质时，他不得不给出一个解释，就是基因到底包含什么。然而即使在当时最为前沿的理论——“三人论文”，也没能回答这个问题。因此，薛定谔仅用逻辑来支持他的假设，认为染色体“包含了个体未来发育和成熟个体机能的全部模式的密码本”。这是首次有人明确提出基因可能含有密码，或者更简单地说，基因就是密码。
(5)、这也意味着，即使地球生命能够演化出永生生命，但是永生生命不能凭借自身有限的功能，应对如此繁多的气候突变和灾难事件。
(6)、量子理论证明了原子尺度的系统行为是不同的，非常小的系统天然只具有一些不连续的能量，称之为特殊的能级，从一种能量状态转变为另一个能量状态，是相当神秘的事件，通常被称为量子跃迁，能量并不是一个系统的唯一特征，转变到能量较低的状态，可以通过辐射的形式消耗多余的能量，自发完成一组特定原子的不连续状态，能让这些原子构成一个分子。
(7)、点击图片阅读：给薛定谔加猫？量子力学思想实验“诡异程度又上新台阶”
(8)、物理学家薛定谔曾深入探索过分子生物学问题。
(9)、自上世纪30年代以来，生物学从一门偏描述性的科学逐渐发展成一门探索机制的科学。正是因为许多像遗传学家摩尔根(ThomasHuntMorgan)的果蝇实验之类的研究，科学家开始从基因传递的角度去理解遗传，把基因看作染色体上的大分子。
(10)、薛定谔的这些观点对于公众和一些杰出的科学家来说具有很大的启示意义，但也让另一些人感到非常不满。虽然这些原理并非原创，但这一出色的构想启发了克里克(FrancisCrick)和沃森(JamesWatson)在1953年发现DNA双螺旋是如何编码基因的。克里克同年致信薛定谔，称他和沃森“都受到了您的那本短篇著作的影响”。
(11)、1943年，诺贝尔物理学奖获得者埃尔温•薛定谔在都柏林圣三一学院做了一个系列演讲，旨在探讨生命的物质基础，并集结成书。一个叫沃森的年轻人看到这本书，深受启发，决定改变自己的研究方向，1962年，他获得了诺贝尔生理或医学奖。这本书，就是《生命是什么》。
(12)、当时的很多观点都推断基因就是蛋白质。但其实就在薛定谔准备讲稿的另一边，微生物学家艾弗里(OswaldAvery)已经开始寻找基因是核酸的证据了。可以说，《生命是什么？》这本书是在科学和社会政治学都发生着剧烈变化的大背景下横空出世。
(13)、1933年，薛定谔因在量子力学方面的杰出成就荣膺诺贝尔奖，不过这并不是插手生物学的通行证，薛定谔此前除了对视觉生理学有过涉猎之外，并未表现出对生物学的浓厚兴趣。可以说，薛定谔的这种天真既是这本书的力量来源，也是这本书的缺陷所在。
(14)、薛定谔的负熵说暗示我们，生命是开放系统里打破平衡的秩序的集合，而DNA密码只是维系生命机制的一部分。可惜的是，薛定谔并未触及物理学家西拉德(LeoSzilard)在麦克斯韦妖上的研究成果，西拉德的思维实验揭示了如何借助看似宏观统计噪声的分子水平信息来降低熵的混乱程度。
(15)、当一个非活系统被独立出来，或是将它置于一个均匀环境里，所有运动就会由于周围各种摩擦力的作用很快停顿下来；电势或化学势的差别会逐渐消失；形成化合物倾向的物质也是如此；由于热传导的作用，温度也逐渐变得均匀。由此，整个系统最终慢慢退化成了毫无生气、死气沉沉的一团物质。于是，就达到了被物理学家们成为的“最大熵”，这是一种持久不变的状态，在其中再也不会出现可以观察到的任何事件，它已经归于死寂。
(16)、如果问今天任何一个生物学家遗传密码包含什么，他们都会用一个词来作答：信息。薛定谔并没有使用这个强有力的比喻。这在他的语汇和思考中是完全缺席的，而这其中最简单的原因就是这个词当时还没有今天我们所赋予的抽象的、广泛的含义。“信息”当时即将闯入科学，不过在薛定谔演讲时还没有发生。没有遗传密码的概念，薛定谔的洞察力仅仅是时代洪流的一部分，一种对即将到来之事物的线索，而非塑造后续思想的突破。
(17)、所以毛病出在观测的主观性上，应该朝这个方向寻根究底。
(18)、据《时代》杂志报道，有幸坐在这里的人主要有内阁大臣、外交官、学者以及社会名流，还有当时爱尔兰的总理埃蒙德瓦莱拉(amondeValera)。他们聚集在这里是要聆听诺贝尔奖得主、物理学家埃温薛定谔(Erwinchrdinger)做的一场题为“生命是什么”的有趣演讲。对此感兴趣的人如此之多，以至于很多人被拒之门外，在接下来的周一又安排了一场同样的演讲。
(19)、薛定谔挖苦说：按照量子力学的解释，箱中之猫处于“死－活叠加态”——既死了又活着！要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死。(请注意！不是发现而是决定，仅仅看一眼就足以致命！)正像哈姆雷特王子所说：“To be or not to be,that was a question。
(20)、熵，是来自于物理学热力学第二定律的一个词。
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(1)、奥地利因斯布鲁克大学的研究人员也在同期《自然》杂志上报告说，他们在8个离子的系统中实现了“薛定谔猫”态，但维持时间稍短。
(2)、处于所谓“叠加态”的微观粒子之状态是不确定的。例如，电子可以同时位于几个不同的地点，直到被观察测量(观测)时，才在某处出现。这种事如果发生在宏观世界的日常生活中，就好比：我在家中何处是不确定的，你看我一眼，我就突然现身于某处——客厅、餐厅、厨房、书房或卧室都有可能；在你看我之前，我像云雾般隐身在家中，穿墙透壁到处游荡。
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