薛定锷简介_薛定锷个人资料_薛定锷微博_百科网
A-A+

薛定锷简介_薛定锷个人资料_薛定锷微博

2018-04-17 16:04:28 科学百科 阅读 1 次

简介/薛定锷 编辑

1943年,薛定锷应邀在爱尔兰都柏林大学作了题为“生命是什么?”的一系列演讲,讲稿于次年汇册出版,在科学界引起了强烈的反响。薛定锷在《生命是什么?》(副标题为“活细胞的物理学观”)这本小册子中开宗明义地宣称,他的目的是希望探索这样一个重大的理论问题:“在一个生命有机体的空间范围内,在空间和时间上发生的事件,如何用物理学和化学来解释。”

成就/薛定锷 编辑

薛定锷在德尔布吕克的量子力学突变模型的基础上,进一步论证了德尔布吕克关于基因是生物大分子的思想。薛定锷还进一步指出,生物细胞内的遗传基因被一个“能障”保护着,外界因素如果要引起遗传物质发生突变,必须越过这一能障——一个量子化了的很高的能垒。高能辐射可以越过这一能垒,引起遗传基因中10个原子距离立方体内的“爆炸事件”,导致基因中的量子跃迁过程,从而成为突变基因。

在《生命是什么?》一书中,薛定锷最先提出遗传密码传递的概念,并且认为这种密码贮存在“非周期性晶体”——具有亚显微结构的染色体纤丝中。薛定锷说,这种贮存着密码的非周期性晶体,正是生命的物质载体。这简直可以说是薛定锷对后来发现的遗传物质DNA特性的预言。一般的无生命物质的晶体,总是由一定的晶格结构周期性地重复排列而成。DNA分子中虽然也存在核苷酸单体排序的重复顺利,但主要的一级结构是“非周期性”的单一顺序(这里说的是DNA中核苷酸的排列顺序,而不是指DNA分子的空间构型),唯其如此,才能贮存大量的信息。

薛定锷应用热力学和统计力学等物理学理论来解释生命的本质,最先提出负熵的概念及其与生物生长和进化的关系。他的“生物赖负熵为生”(或译“生物以负熵为食”)的名言,至今仍然脍炙人口。

薛定锷的《生命是什么?》比玻尔的“光和生命”的演讲影响更大,吸引了一大批优秀的物理学家转向生物学的研究,DNA双螺旋模型的提出者克里克(F·H·Crick)就是其中之一。克里克曾经这评价:“对于那些在第二次世界大战后进入到这个领域的研究者来说,薛定锷的小书似乎曾产生了特殊的影响。其主要观点——生物学需要用化学键的稳定性和量子力学来解释这一点,只有物理学家才会理解。这本书写得非常出色,分子的解释不仅是十分需要的,而且它们就在眼前。这就吸引了那些原先根本就不会进入生物学领域的人们。”

本世纪40年代末期,诞生了控制论和信息论,导致人们应用控制论和信息论的概念来探讨遗传学中的某些理论问题。在这种气氛的刺激下,同时由于受到薛定锷关于遗传密码思想的启发,著名的美籍俄裔科普作家兼理论物理学家盖莫夫(G·Gamow)在1954年通过排列组合的计算,从理论上预言了遗传密码子是核苷酸的三联体。

信息学派的先驱德尔布吕克与薛定锷都是物理学家,他们从物理学的观点来探索生命现象与遗传现象的本质,不仅为分子遗传学的诞生准备了前提,也开创了“生物物理遗传学”(Biophysical Genetics)的研究领域。