什么是生命
20世纪40年代中叶，量子力学创立将近10年后，随着科学的发展，人类对自然界的认识，在微观到宏观的两个不同方向上，被推向了前所未有的深度与广度。量子力学的发展不仅使整个自然科学发生改观，也促使不同学科间的交叉、综合与地位间的变化。值得一提的是，这一时期，作为理论物理学家的薛定谔对交叉学科的发展做出了开创性工作，这就是他对生命科学的研究。
1944年，薛定谔的新书《什么是生命》出版。这是物理学、化学、生物学、遗传学和医学交叉的先锋之作。此时分子生物学作为独立学科尚未出现，薛定谔作为物理学家却走在了生物学家的前面，他不仅用最基本的数学、物理知识对生命做了一个基本的诠释，而且提出了一些新的概念和研究方法，为新学科的开创做出贡献。这本书至今读起来仍能受到启发，不少人受到他在新学科领域的大胆创新精神所鼓舞。
早在1933年在柏林时，薛定谔从与德尔布鲁克（Delburuck）的一次谈话中得知，X射线的一个量子可以以一定的方式促使基因产生突变。这件事引起薛定谔的好奇与兴趣，他认为应当为此做些定量的研究，以找出一定的规律。他确认，X射线强度与基因突变率的关系是这一课题的突破点。后来他读到了德尔布鲁克、莱索夫斯基（Ressovsky）和季末尔（Zimmer）所发表的著名“三人论文”。在这篇论文的基础上，薛定谔开始着手把这一研究理论化，并应用在物理和化学基因工程上，其基础理论必然与统计热力学、化学运动学与量子力学有紧密联系，这一目标正是作为一个理论物理学者义不容辞的责任。从那时起，他就做了一系列系统的思考与研究。
1943年，当薛定谔还在爱尔兰时，皇家爱尔兰科学院请求他做一次半普及性质的公益性讲座，薛定谔决定将他对生命研究的一些成果以讲座的形式介绍出去。这个讲座定于2月份在三一学院进行。由于涉及多科领域，他准备把这个讲座分为三次以系列方式开出，总题目就是“什么是生命”。
很多物理学家都不明白，为什么作为一个理论物理学家的薛定谔，在物理学发展史上已经做出了这么伟大而杰出的贡献，却对生命进行不懈的思考呢？不少人认为这个题目是与量子物理风马牛不相及的。其实答案可以在他的一生中找到。他的父亲，也是他早期教育的重要启蒙者，对生物学有极大的兴趣，尽管后来成为实业家，但是一直没有脱离对生物学的热爱；在大学期间，他最亲密的朋友弗利米尔（Frimmel）就是一个生物系学生，他们不仅经常讨论生物学问题，阅读有关书籍，甚至讨论过“什么是生命”这类的话题。可以说，薛定谔对生命神秘性的追索从很早就开始了。其实，在物理学界也不乏对生物学感兴趣的人，玻尔的父亲是一位杰出的生理学教授，在哥本哈根，德尔布鲁克作为访问学者，经常与玻尔讨论生物学问题，玻尔本人也曾写过几篇关于生物学的哲学论文，像这样的人还有物理学家康格雷斯（Congress），1937年，他发表原子物理学与生物学关系的论文。
除了对生物学的热爱以外，从内心深度审视，薛定谔不是一个古板的物理学者，无论研究课题、待人处事还是私人生活，他都有其随意性的成分，不拘一格的率真，对心灵自由的追求，都很自然地驱使他对物理学之外，特别是对具有神秘性的课题发生兴趣，对生命充满好奇是很自然的事。薛定谔自己也承认，自己只是“一个天真幼稚的物理学者”，这个物理学者在以“天真幼稚的方式，以普通物理学规律的统计性质来研究生命组织的课题”，他承认自己“沿着一个弯弯曲曲的路，朝着一个不可预知的目的前进。……一方面为了内心中的自我，另一方面也为了（弄清）生命与外部世界相互作用的关系”。他承认，他这个物理学者“有可能看起来平淡无奇，甚至做一些琐碎而不需要的事情。有些事做得非常糟糕却又非常重要，比如错误，出现一个错误，或一系列误会，会使一个科学工作者警觉而走到另一条路线上来。所以任何一个物理学者不可能总是幼稚可笑的”。
当然，除了上述原因之外，还有来自他自身对量子力学发展的失望。
1943年在都柏林三一学院所进行的关于“什么是生命”的三次系列讲座定于每周五的晚上进行。第一次开课在2月5日，这天晚上，听课的人很多，德瓦莱拉也来了。除了教职员工，还有内阁大臣、外交大使、社会活动家和艺术工作者，三一学院报告大厅被挤得满满的，总人数估计超过了400人。由于他的报告生动活泼具有异样的风采，所以以后两次报告人数都没有减少。
这个系列报告再次轰动了都柏林。很明显，这次的轰动效应不完全归因于它的学术性。4月5日，《时代》杂志以“薛定谔的风度”为题报道了这个热闹的场面，它写道：“他那轻柔而欢快的演讲，他那神秘的微笑是那么吸引人，对爱尔兰人更具有吸引力的是，薛定谔对爱尔兰的凯尔特语、音乐和图案纹饰的研究……他的上述爱好，使他远远地超越了牛津的教授们，都柏林为拥有这样一位诺贝尔奖得主而感到自豪。”(https://www.daowen.com)
薛定谔第一讲的开篇是这样说的：“一个有生命的组织，是如何在物理和化学边界上，作为一个时间和空间的事件发生的？将来可能会有答案，就目前来说，科学还不能给出解释，其原因是，生命细胞中最敏感部分是染色体纤维，这是非常细小的物质，与迄今为止所研究的任何物质都完全不同，更确切地说，它是一种‘非周期晶体’，它是一种周期性中的非周期排列，因为每个排列单元并不完全相同。”接着，他解释为什么要在周期性上附加非周期的因素。然后他讨论到生物化学、生物物理，谈到热力学、统计物理和量子力学，谈到生物组织、生命、遗传基因等一系列学科和基本概念间的联系。
薛定谔的第二讲介绍了遗传工程的一般概念，介绍染色体基因、细胞核分裂、遗传、基因突变等。这些都是当时分子工程学的新概念，他确信，一定还有其他物理规律与生物组织规律与遗传细胞的结构与自我修复有关。此时他说，他后来发现，“生命与其说是生命，不如说是一种非常令人扫兴的事”。他做了一个比喻：“生物组织就好像时钟，生命就好像时钟的运转，是从一个有序走向另一个有序的过程。……实际上，时钟遵循着熵的统计性规律，最后会由于摩擦效应而逐渐停止下来。”接着他介绍，什么时候，一个物理系统能逃脱这个统计性规律成为真正动力的，而不是热力学的束缚呢？量子理论对这个问题有个简单的回答，那就是达到（绝对）零度，此时分子的无规则运动终止，无序不再对物理事件施加影响的时候。薛定谔进一步解释说：“其实，对各种不同情况，这个最低温度并不全都一样。就一只时钟来说，室温已经足够低了。因为此时，热运动不足以影响到它的机械运动，但当把它投入火中，在它熔化掉时，情况就完全不同了。对一个生物机体来说，染色体纤维犹如它的时钟齿轮，这个齿轮不是人造的，而是远超越上帝能力的量子力学佳作。”［126］
薛定谔56岁那年，打算以这三讲为基础，出一本书《什么是生命》。这本书无疑令当时都柏林的一部分同事甚至朋友，特别是学术圈子里的人感到震惊和失望，因为这本书的字里行间充满对西方宗教信仰的蔑视和指责。他也意识到此举会损害那些被施救的难民，但是他并不想为此改稿。当有人提醒他时，他的回答是：“我所写就是我要写的。”10月份，薛定谔把这本书的副本寄给在伦敦的朋友、物理化学家邓南（Donnan）。邓南把这本书稿介绍给剑桥大学出版社，著名作家缪勒（Muller）为此书做了热心的审阅和评论，最后终于成功出版［127］。
《什么是生命》这本书产生了意想不到的热烈而广泛的影响。它不仅激励了物理学者将自身研究范围扩大到其他如生物、化学、气象、天文、宇宙学等领域，也促进了其他领域的学者效仿物理学寻找更为严格的研究形式，或以物理检测方法进行相关的实验研究。这本书很快被翻译成7种语言，其第一版一经投入市场，很快销售一空。
1946年秋季，美国科学院“物理学与生物学边界问题研讨会”在华盛顿召开，组织者是华盛顿大学的伽莫夫（Gamow）和华盛顿卡内基研究所的图沃（Tuve），大会主席德布瑞克在致开幕辞时说：“是薛定谔的书把我们聚到了一起。”
在科学史上，还找不到哪一本书能在这么短的时间内有如此之大的反响，有些人可能并不记得或根本不知道薛定谔在量子力学理论上做了些什么，但是一提起《什么是生命》，就会联想到薛定谔的名字，这不仅由于它开启了人们的视角、拓展了研究方法，也与它涉及众多学科又把这些学科交叉得如此密切和完美有关。
60多年过去了，物理学、生物学、生命科学发生了天翻地覆的巨变，但是这本书依旧产生着重要影响。2011年，斯坦福大学四位学者联合以“什么是生命”为题写出对薛定谔这部著作的评论。这四位学者分别是来自斯坦福大学的文学教授格布瑞特（Gumbrecht），以色列文学教授、法语和意大利语系主任哈里森，医学中心外科病理学主任汉德里克森（Hendrickson）和1998年诺贝尔物理学奖获得者劳克林（Laughlin）。这四位分别是相关学科的领衔人物，他们对这部书的学术水平、影响力和公众反映给予了很高的评价。
