Life 版 (精华区)

发信人: raining (下雨的情绪), 信区: other
标  题: 世纪之交的物理学和生命科学2
发信站: 听涛站 (Sun Oct 22 01:29:03 2000), 转信


　　1．生命现象的物理理论

　　研究生命现象首先遇到的一个根本性问题，即“什么是生命”？
对此，量子力学的主要创始人薛定谔，于1994年在他著名的《什么
是生命》一书中就预言了遗传密码的存在和生命赖“负熵”以生存，
同时指出：量子力学应当成为生命科学的基础， 这是物理学家解释
生命现象的前所未有的突破。60年代，普里高津（ Prigogine）提
出的“耗散结构理论”，使热学与生命科学融合在一起。80年代，
联邦德国科学家艾根提出“超循环”理论，建立了一种从多分子体
系向原始生命进化的理论模型，90年代，美国地球物理学家路易斯~
勒曼提出了一条最新颖的“泡沫理论“，他认为沫很可能是万物生
命的起源，我国物理学家钱三强教授认为：生物世界也有“馄饨现
象”，人类致死的心跳、癫痫以及精神分裂症都涉及混沌，生物的
进化也靠混沌，著名科学家周光召院士也认为：在地球刚开始的时
候并没有生物，是混沌的。而山东大学张颖清教授创立的“全息生
物学”理论， 深化了人类对生物体的认识，香港发明家余新河先
生的“磁学－生命学猜想”，则为揭开生命之谜开辟了新的途径。

　　2.物理学理论对生命科学的影响

　　物理学处理宏观体系的理论（如热力学、统计力学、耗散结构
理论、信息论等），使人们可以从系统的宏观角度研究生物体系的
物质、能量和信息转换的关系；物理学的微观理论(如分子帮原子
物理、量子力学、粒子物理等)，使人们可以从微观角度研究生物
大分子和分子聚集体(膜、细胞、组织等)的结构；运动与动能、非
浅性理论、混沌理论为脑科学的研究提供了理论指导，并预示了新
的更伟大的科学革命的到来，而生物物理学的创立则是人类用物理
学知识去揭示生命之谜的一个极其重要的里程碑，它为生命科学、
生物工程展现出一个无限美好的前景。

　　英国物理学家汤姆逊发现电子和1901年普朗克量子论的建立，
标志着从经典物理学现象的宏观描述跨入了微观世界的分析，这一
跨跃在物理学中激起的巨大浪潮，极大地影响了20世纪的物理学思
想，即大的物质由小的物质组成，小的由更小的组成，找到最基本
的粒子就知道了最大的构造，这个思想不仅影响了物理学的发展，
而且影响了20世纪生物学的发展，即要了解生命就应研究它的基因，
了解了基因就可能会了解生命，因此，生命科学的一些前沿学科，
如细胞生物学、分子生物学、量子生物学、遗传基因工程等相继兴
起，并加速发展，另一方面，生命系统又是宏观的，是有机体的最
高存在形式，是一个开放的复杂的巨系统，它最具有整体性，所以，
研究生命现象，仅采用那种机械的无限分割的方法已不适用，还需
要用整体的方法，以系统论、控制论、信息论为理论基础。




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