有個諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，跨界寫了一本生命科學(xué)的書。這本書啟發(fā)了一位青年學(xué)生。這位青年學(xué)生決定改變自己的研究方向，很快他也獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。

這本傳奇的書叫作《生命是什么》，作者是埃爾溫·薛定諤（Erwin Rudolf Josef Alexander Schr?dinger），量子力學(xué)奠基人之一，1933年諾貝爾物理獎獲得者。那位青年學(xué)生是詹姆斯·杜威·沃森（James Dewey Watson)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一，1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者。

薛定諤（1887～1961）奧大利理論物理學(xué)家，波動力學(xué)的創(chuàng)始人

物理學(xué)家創(chuàng)作生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)書，竟然還喚醒了一個未來的科學(xué)明星。這太離奇了吧？

薛定諤對此很謙虛，“我必須開始概括地講一點生物學(xué)，特別是遺傳學(xué)的情況；換句話說，我必須簡要地說明這門科學(xué)的現(xiàn)狀，盡管我對這門科學(xué)不是內(nèi)行。我不得不為這些外行話感到抱歉，特別是對生物學(xué)家來說?！?（湖南科技出版社，2009年10月第二版，下同，P18）態(tài)度真是謙虛而誠懇。

我讀這本書，最感興趣的是兩點，一、物理學(xué)家會怎樣看待生物學(xué)？二、這本書說了些什么竟然深深地打動了大學(xué)時代的沃森？

薛定諤的跨界，也許是他對自己的一種挑戰(zhàn)。

“一個有機體的最具活性部分的原子排列及其相互作用方式，和迄今所有的物理學(xué)家和化學(xué)家作為實驗和理論研究對象的所有其他的原子排列是根本不同的。……要把物理學(xué)家或化學(xué)家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)的定律和規(guī)則直接應(yīng)用到這種系統(tǒng)的行為上去，幾乎是難以想象的?！保≒2-3）

作為物理學(xué)家，薛定諤想到了一種邏輯上的不融洽。

“一個有機體和它經(jīng)歷的全部生物學(xué)相關(guān)過程，必須具有極多的‘多原子’結(jié)構(gòu)，必須防止偶然的‘單原子’事件起到太重大的作用。有機體必須服從足夠精確的物理學(xué)定律，并按這些定律實現(xiàn)其頗有規(guī)則和頗有秩序的功能?！毖Χㄖ@想到，“從純粹的物理學(xué)觀點得出的結(jié)論，是否和實際的生物學(xué)事實相符合呢？”（P17）

薛定諤注意到當(dāng)時的一些生物學(xué)實驗結(jié)果，已經(jīng)明白無誤地說明如下的事實，“在活有機體內(nèi)有許多極其小的原子團，小到不足以顯示精確的統(tǒng)計學(xué)規(guī)律，而它們在極有秩序和極有規(guī)律的事件中確實起著支配作用。它們控制著有機體在發(fā)育過程中獲得的、可觀察的大尺度性狀，決定了有機體發(fā)揮功能的重要特征；在所有這些情況下，都顯示了十分確定而嚴(yán)格的生物學(xué)定律?！保≒18）

薛定諤為此感到困惑。年輕的沃森則發(fā)現(xiàn)了有待開墾的科學(xué)處女地，他為此興奮不已。在之后的求學(xué)生涯中，他一直在尋找著心目中的那塊圣地。

在獲得諾貝爾獎之后，沃森曾經(jīng)說過，“（DNA）雙螺旋是一種優(yōu)美的結(jié)構(gòu)，但它的訊息卻非常平凡：生命不過是一種化學(xué)作用?！?/span>

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

沃森自幼天資聰穎，15歲來到了芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)動物學(xué)。1944年，16歲的沃森看到了薛定諤所著的《生命是什么》。之后，沃森知道了，自己這一生將要做什么。年輕的沃森決定解開薛定諤的困惑，破解生命密碼。

在薛定諤的時代（20世紀(jì)初），人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)染色體是遺傳物質(zhì)的載體，并且已經(jīng)清楚地觀察到不同生物細(xì)胞核內(nèi)染色體的數(shù)量；已經(jīng)知道細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂，以及在這些過程中發(fā)生的染色體交換過程；認(rèn)識到基因的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律，并且提出了基因的概念……薛定諤為此感嘆，“遺傳特性保持不變的持久程度有多長，攜帶這些特性的物質(zhì)結(jié)構(gòu)必須具有一些什么樣的性質(zhì)呢？”（P28）

薛定諤把他的關(guān)注點放在了遺傳突變上。他認(rèn)為，“突變要成為自然選擇的合適原料，必須是罕有的事件，正像自然界匯總實際出現(xiàn)的那樣。如果突變是如此的頻繁，……那么物種非但不會通過自然選擇得到改良，反而會停滯，甚至?xí)?。由基因的高度持久性形成的相?dāng)程度的保守性是十分必要的。例如，一個大型制造廠的經(jīng)營，工廠為了創(chuàng)造更好的生產(chǎn)方法，一種革新即使還沒得到確證，也是必須加以試驗的。而為了確定某種革新究竟是提高還是降低生產(chǎn)力，有必要在一段時間內(nèi)只采用一項革新，而其余部分仍保持不變?！保≒39）

薛定諤勾畫了一幅遺傳物質(zhì)的通用圖像，“我們假定，一個基因的結(jié)構(gòu)是一個巨大的分子，只能發(fā)生不連續(xù)的變化，這種變化就是原子的重新排列，導(dǎo)致同分異構(gòu)的分子。一種重新排列也許只影響到基因中的一小部分區(qū)域，但存在大量的不同的重新排列也是可能的。和原子的平均熱能相比，把基因分子實際結(jié)構(gòu)和它的同分異構(gòu)體分開的閾能一定是很高的，以致這種變化可看成罕有事件。這種罕有事件就是自發(fā)突變?！?/span>

在沃森的求學(xué)時代，DNA如何承載遺傳使命，是科學(xué)界的研究熱點。而要破解DNA的使命，必須先破解DNA的結(jié)構(gòu)。

沃森在自己的求學(xué)生涯中，一直追隨著名師，在美國和歐洲的各個實驗室之間不停地“跳槽”。沃森先是師從盧里亞和德爾布呂克，之后沃森又前往哥本哈根追隨化學(xué)家卡爾卡。然而，這些求學(xué)經(jīng)歷讓沃森很迷茫。

1950年，沃森在意大利的一次學(xué)術(shù)會議上，聆聽到了英國倫敦皇家學(xué)院的威爾金斯所做的關(guān)于DNA的X射線衍射圖譜的幻燈片。幻燈片給沃森帶來了驚喜和希望，他又施展“跳槽”絕技，來到了劍橋大學(xué)的卡文迪許實驗室，開始與物理學(xué)家克里克共事。沃森與克里克一見如故，越聊越投機。沃森拉著克里克，決定冒昧地登門拜訪威爾金斯。于是一個探討DNA結(jié)構(gòu)的三人小組非正式地成立了。

從左到右依次為：克里克、沃森和威爾金斯

當(dāng)時，人們已經(jīng)知道DNA是由四種脫氧核苷酸組成的。可是構(gòu)建DNA的結(jié)構(gòu)時，科學(xué)家們卻有著不同的看法。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)之旅中，很多優(yōu)秀科學(xué)家都做出了卓越的貢獻(xiàn)，然而沃森后發(fā)先至，不能說沒有受到薛定諤的啟發(fā)，不僅從遺傳學(xué)角度，也從物理學(xué)角度探討了DNA滿足遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性，必須具備的各項條件。

1953年2月28日中午，克里克和沃森步入老鷹酒吧，向世界宣布：DNA是由兩條核苷酸鏈組成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。1962年，沃森、克里克和威爾金斯因發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。

《生命是什么》封面

一本小書《生命是什么》至此，完美傳遞了一段諾貝爾佳話。