薛丁格生命物理學講義：生命是什麼？ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Erwin Schrodinger

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　　生命是什麼？無機質如何構築生命與心智？

　　悠隔一甲子，薛丁格討論物理學與生物學交會地帶的經典巨著重現！

　　以「薛丁格的貓」完美詮釋量子力學中測不準定理的物理學大師薛丁格，於生前即從物理領域欲求探究「生命是什麼」這一問題，試圖迴答生命運作之物理機製，本書共有兩部分，分彆探討「生命」、「心智與物質」，也是薛丁格一生的個人自傳。

　　哪些物理機製纔得以讓生命可以運作？

　　生命是由復雜的長鏈有機質所構成，然而，這長鏈有機物又如何纔能夠運作？薛丁格在第一部分當中仔細剖析瞭運作過程中的物理機製，包括擴散作用之下的布朗運動，其始於分子的不規則碰撞所導緻，這卻提供瞭細胞吸收養分、排泄廢物的重要機製。另外，薛丁格也詳細解釋瞭孟德爾所提齣的遺傳學說背後的物理性質，及突變的「跳躍性」可比擬為原子。最後，薛丁格提齣一個問題：生命是以物理定律為基礎嗎？

　　意識的物理基礎是什麼？

　　生命之謎當中，另外一件事情另當今學者皆深感興趣的，則是這些物質的運作是如何引發意識？意識又奠基於何者而存在？薛丁格在此一部分揭露這些問題的存在，並以統計物理學的觀點說明心理意識的運作過程，提供瞭後世心理學傢及腦神經科學傢廣闊的意識研究視野。

　　舉足輕重的《薛丁格物理學講義：生命是什麼？》：負熵概念的提齣

　　本書原本隻是一係列通俗科學演講的結集；沒想到這本為非專傢所寫的書，最後卻成為發現ＤＮＡ結構、並導緻分子生物學誕生的關鍵著作。現為薛丁格辭世５５周年，薛丁格這本《薛丁格物理學講義：生命是什麼？》實在有遺傳研究上舉足輕重的地位。

　　本書發錶年代距今已超過五十年，當年薛丁格雖精準預測遺傳分子的運作過程，但仍因為現代科學的進展而有一些疏漏，本書中文版特彆邀請物理學博士李精益副教授全文校訂，中研院史語所王道還研究員與颱大物理係高湧泉教授協助審定，並修正原書中由於時代背景造成的少數科學發展錯誤，以使讀者有最詳實明確的理解。此外，颱大生化所楊啓伸副教授以及颱大物理係高湧泉教授皆特彆撰寫專文導讀，充分闡述薛丁格的思想梗概，使讀者更能清楚掌握本書脈絡。

　　◎中華民國物理學會百大物理科普書
　　◎颱大生化所楊啓伸副教授特彆撰寫二○一六全新導讀
　　◎颱大物理係高湧泉教授專文導讀
　　◎物理學博士李精益副教授全文審定、中研院史語所王道還研究員協助審定
　　◎精美梧桐紙書衣印刷，搭配典雅亮黑燙金，內封為淡彩紫，盡顯其科學的優雅、活潑與美麗。

各界好評

　　現代生物學的許多重要發展，都可追溯到這本《生命是什麼？》。──王道還，中研院史語所研究員

　　二十世紀科普經典。──高湧泉，颱灣大學物理係教授

　　二十世紀生物領域最重要的書籍之一。──古爾德，古生物學傢，《貓熊的大拇指》作者

　　本世紀最有影響力的科學著作。……絕對值得你反覆閱讀。──潘洛斯，數學物理學傢、認知科學傢，《皇帝新腦》作者

　　他的見解啓迪瞭整個世代的科學傢。──瑞德利，前國際生命研究中心主席，《23對染色體》作者

　　你可以在幾個小時內讀完本書，但你一輩子也不會遺忘。──《科學人》雜誌(Scientific American)

作者簡介

薛丁格Erwin Schrodinger

　　奧地利物理學傢，一八八七年齣生於維也納。以研究量子理論聞名，並以著名的波動方程式開創瞭波動力學，因而獲得一九三三年諾貝爾物理學奬。一九六一年卒於維也納。

譯者簡介

仇萬煜

　　一九三二年生，一九五五年大學英語專業畢業，從事翻譯工作多年。

左蘭芬

　　一九三五年生，一九五七年畢業於北京大學西語係英語專業，從事英語教學和翻譯工作多年。

第一部：生命是什麼？
第一章 古典物理學傢對生命問題的探討方式
第二章 遺傳機製
第三章 突變
第四章 量子力學的論據
第五章 對德布呂剋
第六章 模型的探討與檢驗
第七章 有序、無序和熵
第八章 生命是以物理定律為基礎的嗎？
後記：決定論和自由意誌

第二部：心靈與物質
第一章 意識的物質基礎
第二章 悟性的未來
第三章 客體化原則
第四章 算術詭論：心靈的太一
第五章 科學與宗教
第六章 感覺性質之謎

二○一六年最新版導讀

生命是什麼？ 楊啓伸

　　如果你現在拿起此書，想著這本「生命是什麼？」到底會講些什麼？能給我啓發什麼？那這篇導讀，就是要你在幾分鍾之內，知道這本書的內容精髓。於是，不論你最終是否決定擁有這本書，你都會像是已經擁有「它」，或至少認識瞭「它」。
　
　　直接瞭當地說：如果說，物質組成的原理是「化學」，物質運作的規則和描述則是「物理」的範疇，薛丁格在本書試圖用物理和化學的基本知識，來瞭解和說明生命的現象。但他遇到瞭睏難：生命既不是純化學化閤物的組閤，也有很多行為不符閤物理原則！

　　因此，對於生命體，在第一章，針對「化學」觀點方麵，薛丁格首先認為，生命，仍是以原子為基礎組成，有排列次序的巨大有機體，而這有機體的運作規則和描述，可用組成原子接近統計的整體行為來看。

　　生命為何要先組閤成巨大有機體，小原子或分子當生命有何不可？薛丁格認為，因為物體要大到一定程度，纔能有精確的行為。小分子的運動，除瞭自己的動能外，還有環境的隨機力量推著，如布朗運動和擴散。如果生命不是大到可使其他運動力量足以被忽略的程度，那麼，當我問你要去哪裏時，你可能會跟我說：「我會試著去對街的超商，但我不確定我能不能走到！因為其他力量也會參與影響我往那個方嚮走。我可能被『推』或『擴散』到光華商場去！」。

　　薛丁格更進一步，對大有機體的集體行為和統計的關係，說明對「集體數目」開根號的值，就是和環境交互作用準確性「誤差值」的估計：大數目之下的誤差反而小。以量子力學的觀點換言之，我們必須「不能」長得和小原子一般尺寸，纔得以控製巨觀行為。不僅如此，巨大有機體也因能準確控製行為，纔能從事各種原本小分子不能做的事；而且所做的事，不一定和小分子本身有相關。如大腦是由無數原子所組成，但卻不是用來記錄單個原子事件。

　　作者在建立瞭生命是由原子尺寸的小分子所結閤，成為具有行為準確性的巨大有機體後，想要找說明的例子。他似乎是受原本開布染坊，後來也研究植物的父親影響或啓發，決定用當時以植物為主的遺傳學成果為例，把基因設想為：比原子大，但卻有準確控製行為的作用單位。他準確（或賣弄）地，以人有23對、46個染色體為例，說明人類基因來自父和母減數分裂後，以各23個染色體配對。之後，同一個錶現型，是由父與母各自帶著的染色體上，具有顯性或隱性之基因配對後，決定最終是顯性或隱性。他由數學機率和錶現型之配閤，說明基因運作原則，並提齣遺傳分子雖小但穩定，以及其可能的大小尺寸。作者指齣當達林頓以染色體上的橫紋（當成是一個基因）和染色體大小相除，得到基因大小是30奈米，並由此推算基因大小隻是100～150個原子；雖小，但卻有不可思議的穩定性。

　　接著，作者以「突變」這個基因看得見的行為，說明基因的變化是不連續的，且是以在定點為單位地發生。作者為何要提基因運作、突變這些事呢？其實這是先設好舞颱，為瞭要說明二件事：基因尺寸小而穩定，以及古典物理無法說明基因這種小尺寸分子穩定的原因，但量子力學可以！因為量子力學有能階（離散，非連續）的概念，可以能階差和溫度會影響穩定性兩個概念解釋基因特性。但作者也迅速地以生命化學分子有同分異構物，以及能階間的轉換有時不隻需要熱能，也要能越過比變化前後兩態能量都要高的活化能門檻（或閾值）這二個觀念，做為二個修正之後，纔能明確說明生命分子的穩定性（如基因突變後，仍然是穩定的）。換言之，不會隨便齣門曬曬太陽，我們就變瞭模樣！

　　基於以上的論述，薛丁格為量子力學之所以能解釋生命，做瞭幾個總結式的描述。他提到，其實生命分子較類似非完美、但有週期性的晶體和固體，而非液、氣體；而且各式排列整齊且有同分異構物的分子，不需很多的數量，就可排列齣數量甚大的組閤（基因）。

　　猶有進者，作者對生命如何維持運作秩序、逃避直接衰退，提齣瞭頗具爭議的「負熵」概念。大緻上，熵可以用「多麼不能作功的程度」的方式來瞭解；熵越大，這個狀態越不能做功。也因此，生命結束時的熵是甚大的！熵之計算，是若吾人在絕對溫度T 提供熱量Q（卡路裏）來把一個狀態改變到另一個狀態時，此時的Q/T值；所以單位是 cal/度。作者解釋，生物是用吃、喝和呼吸當材料進行新陳代謝，以獲得「負熵」！但如何得到數學式上的負值呢？若對大於0，小於1的值取對數，會得到負值；於是如果用D代錶一個係統是「多麼沒有秩序」的數值，那麼，D的倒數， 1/D，就是「多麼有秩序」的程度。於是負熵，就以 k log(1/D) 來代錶。其中 k 是波茲曼常數 3.2983x10-24 cal/oC。

　　最後，作者以産生有序的兩種方式來說明他的內心 OS：一個是統計型機製，用以描述由「無序産生有序」；另一種是動力型機製，用以描述「由有序産生有序」。前者為一般物理學傢經常研究的；後者則較接近生命運作的實況。但兩者是一體兩麵，互不衝突。事實上由研究生命的有機機械結構如何運作時，會産生新的物理原理，研究和解釋這些新的物理原理，終究能以統計型所得到的原則來解釋。

　　最新的生命科學上，已把蛋白質的結構以原子解析度解齣，並用其來解釋本書所描述的所有生命現象。作者齣版此文，是1944年。有趣的，是該年同時也是學者第一次證明和發錶DNA這個分子是引起肺炎球菌轉變的原因！另外，大分子具有粒子和波的雙重性，也在近年被發錶。大分子具有波的性質，代錶同一個時間，大分子可以在一個或一個以上的地方被發現（有乾涉和繞射的現象）。

　　本書作者本身，和書中所提的一些科學傢的先見，完全令人贊嘆！以今日生命科學和物理、化學來評斷書中內容的對錯，固有其意義，但若以「參話頭」的精神來看這本小而影響深遠的钜作，吾人體受到的，是融閤兩個或兩個以上的學科，細思其共同性的領悟模式，是從事科學研究和學習，永久都不會過時的模式。如果你決定閱讀這本書，請細細去品味薛丁格的熱情、用心、和試圖融會貫通的美麗心靈。是的，it's a beauty!

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有吸引力，有一種復古的科學感，讓我第一次翻開它的時候就充滿瞭好奇。書名“薛丁格生命物理學講義：生命是什麼？”本身就足夠引人遐想。我一直對物理學和生物學的交叉領域感到著迷，尤其是當偉大的物理學傢薛丁格涉足生命科學時，他的視角肯定與眾不同。我期待著這本書能夠帶我走進一個全新的思考空間，去探索生命的本質，也許能從物理學的角度找到一些意想不到的答案。我不知道書中具體會講些什麼，但僅僅是“薛丁格”這個名字，就足以讓我對其中蘊含的深刻見解和嚴謹論證充滿信心。我尤其希望它能解答一些我長久以來睏擾我的問題，比如生命為何如此復雜，又為何如此頑強。這本書就像一個未知的寶藏，我迫不及待地想深入其中，去發掘其中的閃光點。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常簡潔大氣，書脊上的文字清晰易讀，整體給人一種沉靜而有力量的感覺。從書名來看，我猜這本書並非麵嚮普通大眾的淺顯讀物，而更像是為那些對生命科學和物理學有著一定基礎的讀者量身打造的。我不知道書中是否會深入探討量子力學在生命過程中的作用，例如遺傳信息的傳遞、蛋白質的摺疊等等。我希望這本書能夠帶來一些顛覆性的觀點，挑戰我們對生命根深蒂固的認知。我尤其好奇，物理學傢如何看待“意識”這個生命最神秘的方麵，是否也能從中找到物理學的解釋。這本書的價值，或許就在於它能夠提供一種全新的視角，去審視和理解我們自身以及我們所處的這個奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，就像是在進行一場思維的冒險。書中的文字傳遞齣一種嚴謹而又不失詩意的風格，仿佛一位睿智的長者在嚮你娓娓道來宇宙的奧秘，以及其中最令人費解的現象——生命。我不知道書中具體會涉及哪些物理學理論，但從“薛丁格”這個名字，我腦海中浮現齣的是那個著名的“薛定諤的貓”的佯謬，這讓我對書中探討生命狀態的可能性充滿瞭期待。也許，生命本身就蘊含著某種量子效應，或者可以用概率論來解釋其不確定性和多樣性。我希望能在這本書中找到對生命“是什麼”這個終極問題的深刻洞見，即使最終無法得到一個確切的答案，但這個探索的過程本身就充滿瞭價值。

评分☆☆☆☆☆

這本書的紙張觸感非常好，那種略帶啞光的質感，拿在手裏感覺很舒服，印刷的字體清晰，排版也很閤理，讀起來不會感到壓抑。從書名來看，我猜測這本書可能不是一本純粹的科普讀物，更像是一部充滿學術氣息的講義，或許會涉及一些較為深奧的物理概念，但如果能用通俗易懂的方式解釋清楚，那就太棒瞭。我尤其期待它能探討一些關於生命起源、演化以及生命體內部運作機製的物理學原理。這本書的齣現，似乎預示著一種跨學科的研究方法，用物理學的視角來解讀生物學的問題，這本身就是一個非常令人興奮的點。我希望書中能夠有嚴謹的邏輯推導和清晰的論證過程，即使我不是物理學或生物學專業齣身，也能從中獲得啓發和收獲。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書的那一刻，我就被它的名字深深吸引瞭。作為一個對科學有著濃厚興趣的普通讀者，我一直渴望能接觸到一些能拓展我思維邊界的書籍。“薛丁格”這個名字本身就代錶著一種前沿的思考方式，而將他的名字與“生命物理學”結閤，更是讓我覺得這本書一定充滿瞭智慧的火花。我不知道書中是否會引用大量的數學公式，但我希望它能以一種引人入勝的方式，將復雜的物理學概念與生命現象聯係起來。我期待它能揭示生命最深層的規律，也許能解釋為什麼生命會以如此多樣和復雜的形式存在。這本書就像是一扇門，通往一個我未曾瞭解的科學世界，我渴望推開它，去看看裏麵究竟有什麼。