背景

这本书是根据1943年2月都柏林三一学院的讲座课程内容，在1944年出版。该课程虽然预先声明了“该讲座的主题和内容偏于冷门艰深，即使物理学家以最强的数学推导能力，仍难以应用于其上”，仍然吸引了约400名的听众。他的演讲专注于一个重要主题：“某个有机活体内所发生的事件，如何借由物理和化学来解释？”当时仍尚未接受DNA作为遗传信息的载体，其后于1955年才开始了赫雪-蔡司实验(Hershey–Chase)。此时统计物理和量子力学是物理学最成功的分支，这些理论本质上也和统计学高度相关。薛定谔是量子力学的奠基人之一。

马克斯·德尔布吕克(德语： Max Ludwig Henning Delbrück )关于生命物理基础的想法对薛定谔产生了重要影响。在此书发表之前，1946年诺贝尔奖得主的遗传学家赫尔曼·穆勒(Hermann Joseph Muller)曾在1922年他的文章 "Variation due to Change in the Individual Gene" 中，已经陈述了关于遗传分子(当时尚未确认为 DNA)的所有基本性质；而薛定谔在1944年此书的 "from first principles" 中，衍生出相同概念(包括这种分子的不规律性)。其实穆勒在1922年的文章 "The Gene As The Basis of Life" 中已经指出不规律性，而且在 1930年代更加详细地说明。此外，穆勒在1960年写给记者的信中提到，关于此书所谓的遗传分子概念早在1944年以前已经出版，而薛定谔的说法只是错误揣测。穆勒也提到有两位著名的遗传学家(包括马克斯·德尔布吕克)，熟知1944年以前相关的出版资料，也与薛定谔有连络。但在1944年奥斯瓦尔德·埃弗里(Oswald Theodore Avery)最重要的细菌转化实验后，DNA 作为遗传分子才变成特定想法。与其之前最有可能作为所谓遗传分子的角色，被认为是蛋白质。

内容

在第一章薛定谔解释，大多数在大尺度上的物理定律源自于小尺度的混沌。他称这个原则为“来自无序的有序”(order-from-disorder)。他提出 扩散作用 来举例，扩散作用可以当成一个高度有序的过程，但它是由 原子 或分子的随机运动而引起。如果减少原子的数量，这系统的行为会变得更随机。他指出，生命非常依赖于秩序，因此朴实的物理学家会假设一个有机活体主要的编码，必须由大量原子所组成。

在第二和第三章，他摘要了当时关于遗传机制的已知结果。最重要的，阐述了 基因突变 在生命演化中扮演的重要角色。他的结论是遗传信息的载体，必须能长时间持续不变而且尺寸要够小，而这样的性质与物理学家的期望是相抵触的；这个矛盾无法以 古典物理 学说来解释。

在第四章他提到了分子，即使只包含了一些原子但分子的性质确实是稳定的，可作为前两章所述矛盾的解决方案。尽管之前分子就已经被发现了，它们的稳定性也无法由古典物理学解释；而需要量子力学的离散性说明。此外，基因突变可直接和 量子穿隧效应 联系起来。他继续在第五章解释，真实也永久的固态是 结晶体 。分子和晶体具备的稳定性，成因都是相同的原理。分子或可称为“固态的胚芽”。另一方面，没有晶体结构的不定形状固态，应被视为有非常高 黏滞度 的液体。薛定谔认为遗传物质是某种类的分子，它并不像无法复制本身的结晶体。因此他称为不规律的结晶。它的不规律本质能以很少的原子数量，对几乎无限量的可能性进行编码。最后他将以上说明与已知的事实相比较，认为两者是一致的。

薛定谔在第六章述说了： ......生命物质，并非规避了至今所得知的“物理定律”，而可能是和迄今未知的“物理学的其它定律”有关，一旦发现了其它定律，将形成正如前者科学整体的一部分。

他知道以上叙述容易被误解而试图澄清，主原则“来自有序的无序”所意味的是 热力学第二定律 ：亦即在某个封闭系统(例如 宇宙 )中， 熵 (entropy)只会增加。薛定谔解释说，在一个开放系统中，生命物质会借由 原态稳定 地保持负熵(今日这个量被称为 信息 )，来迂回规避第二定律达成热平衡的衰减。

在第七章他认为，“来自有序的有序”绝非新的物理学;实际上，这原则更简单且更似合理。大自然遵循这个原则，而有些例外的譬如 天体 运动和钟表的机械构造，然而那些例外还是会被热和 摩擦力 影响的。系统机械式作功的程度或根据于统计上的温度。如果时钟被加热到融化了，那功能就停止运行。相反，如果温度接近 绝对零度 ，那么任何系统的行为都会变得越来越机械式。某些系统，在室温下会迅速地表现出，几乎等同绝对零度下的机械式行为。

薛定谔以哲学的思索， 决定论 、 自由意志 和人类 意识 的奥秘，来总结本章和本书。他相信他必须调和两种前提：(1)人体完全遵循量子力学，除了在量子尺度上，扮演增加随机性的角色，量子的不确定性并没有其它重要的作用; (2)有“不容置疑的直接体验”，我们自由地引控我们的身体，其结果可预测，而且承担我们选择行为的责任。薛定谔反对意识源头随着人体逐渐毁坏的想法，因为他觉得这种想法“不合口味”。他也拒绝多重不朽的灵魂没有身体仍然可以存在的想法，因为他认为意识依旧是高度依赖于人体的。薛定谔写道，要调和这两种前提，唯一可能的选择是简单地持续著对于意识的直接体验，意识是一种奇异单元而其中有未知的多元; 只有一个单元，却似乎有多元的表现，而一系列仅仅是呈现出这一个单元的多面向...

他说，意识是多重复数的任何直觉，是幻想的。薛定谔赞同婆罗门的印度教概念，其中每个人的意识只是弥漫在宇宙中，唯一的共同意识的各种表现 - 相当于印度教的 梵 概念。薛定谔认为，“......“我”这个人，如果有，那依照自然规律控制了"原子运动" ”不过他也限定了这结论在其“哲学的影响”，“必然主观的”。在最后一段他指出“我”的定义并非是经历体验的收集，而“即在收集它们的帆布之上。”如果催眠师能成功遮闭了所有早期记忆，他写道，就没有个人存在性的损失 - “也将不曾有是”

薛定谔的悖论

在热力学第二定律支配的世界中，所有的孤立系统被预测会趋近于最大无序状态。既然生命接近并保持高度有序的状态，一些人认为，这似乎违反上述的第二定律，隐含有个悖论存在。然而，由于 生物圈 并不是一个孤立系统，所以该悖论不存在。有机体内部秩序的增加，是以散热到体外而增加周遭环境中的乱度，通过这种付出代价的方式，既遵循了第二定律，生命也能维持高度有序状态，而整个宇宙的乱度是只增无减的。为了增加地球上的复杂性 - 如生命那样 - 则需要 自由能 。太阳提供了地球上生命所需的自由能。

参见

（英文） Entropy and life

吉布斯能

参考文献

其它参考文献

Erwin Schrödinger (1944), "What Is Life? : The Physical Aspect of the Living Cell".Based on lectures delivered under the auspices of the Dublin Institute for Advanced Studies at Trinity College, Dublin, in February 1943.

外部链接

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