美国科学家使用计算机制造出"虚拟细菌"
核心提示：美国斯坦福大学的科学家日前在《细胞》杂志上撰文指出，他们首次利用计算机制造出了“虚拟细菌”，其能模拟微生物的生命轨迹和一举一动。科学家们表示，最新突破或许有助于改进人类对疾病的理解并为疾病找到新的疗法。
科技日报网站报道 美国斯坦福大学的科学家和素有“科学怪才”之称的克雷格·文特尔领导的科研小组在《细胞》杂志上撰文指出，他们首次利用计算机制造出了“虚拟细菌”，其能模拟微生物的生命轨迹和一举一动。科学家们表示，最新突破或许有助于改进人类对疾病的理解并为疾病找到新的疗法。
《每日电讯报》在报道中指出，生物学和计算机科学的联姻让科学家们能借用计算机脚本模拟生命，这将让人类大大受益，并有助于回答人类最大也最基本的问题“生命是什么？”。
“代码脚本”首次让生物和计算机“联姻”
自古以来，当两种不同的科学思维碰撞在一起时，都会激起人们灵感的火花，让人类做出更重大的科学突破，分子生物学的诞生就是如此。上世纪50年代中叶，研究遗传学的生物学家开始同使用X射线研究物质原子结构的物理学家们合作，这场“联姻”让人类首次看到了DNA优雅的双螺旋结构，分子生物学（在分子水平上研究生命现象的科学，主要通过研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质，研究内容包括光合作用、癌症的发生等各种生命过程）这门新兴学科也在1953年顺势兴起，将对人类自身和疾病的研究推到更高的层次。
无独有偶，另外两门科学也在慢慢靠近并相互结合。其中一个科学领域是生物学，主要专注于研究DNA指令，正是这些指令决定了活体生物是如何建立起来以及如何运转的；另一个领域计算机科学则专注于研究操作计算机运行的代码。
备受争议的基因组研究先锋、美国生物学家克雷格·文特尔目前是让这两门科学“联姻”的积极推手，其实，奥地利的量子力学天才埃尔温·薛定谔早在1943年提出的“代码脚本”这一概念正是生物学和计算机科学结合的雏形。
薛定谔于1943年发表了一场具有里程碑意义的演讲，在那场演讲中，薛定谔提出了一个天才性的问题：生命是什么？薛定谔问道：一个受精卵如何能获得“一些包含了该生物未来所有发育信息的代码脚本。”为了回答这个问题，薛定谔提出，染色体就像“非周期性（大分子）晶体”一样，是一种由同分异构元素连续组成的非周期晶体，构成其的原子具有一个复杂的非重复性的模式；他也描述了该大分子内“原子排列有序的结合”像摩斯代码中的划线和点一样，拥有建立微生物的指令。
这是科学家们首次对遗传代码进行严肃的讨论，尽管与很多同龄人一样，薛定谔也曾错误地认为，遗传代码被写入蛋白质而非核酸中。然而，基于他1943年的演讲而撰写的《生命是什么》这本书却给了很多人灵感。其中包括DNA研究领域的开创者、DNA双螺旋结构的发现者之一吉姆·沃森和文特尔。文特尔在演讲中表示：“薛定谔的‘代码脚本’为未来的很多发现指明了方向。”
用计算机脚本模拟细菌
现在，文特尔正在撰写他自己的代码脚本——使用计算机设计基因组。他说：“我们正在尝试利用计算机，使用遗传代码合成出基因组，让计算机科学和生物学完美地联姻。”
实际上，计算机不仅能模拟生命，也能模拟活着的细胞。几天前，为了帮助人类理解一个细胞的复杂性，斯坦福大学的马库斯·卡沃特领导的科研团队与文特尔的研究机构携手合作，制造出了虚拟的生殖支原体细菌，并再现了该细菌的整个生命循环过程。该细菌是所有细菌中最简单的一种，它拥有已知的活体生物中最小的基因组，并且是第二种被排序的非共生微生物。1995年，文特尔对其基因组进行了排序。
生殖支原体细菌目前已经成为首个被详细建模的微生物，科学家们使用128台计算机，模拟出了其525个基因中每一个基因的详细情况，也在分子层面绘制出了该细菌从DNA到RNA再到名为代谢物的小分子的情况。
科学家们表示，虚拟细胞和虚拟细菌将帮助他们厘清生命和疾病的本质。当人们谈论某个“癌症基因”时，其意思是，他们发现了一个基因，当该基因出故障时，会引发癌症。但是，当人们详细研究一个癌细胞时就会发现，体内2.3万个基因中的大部分基因都会受到影响，模拟基因组的整个工作情况，对于理解造成疾病的遗传原因至关重要。
文特尔表示，用计算机来模拟生命、设计生命并“再现生命”，标志着科学研究将跨入一个新领域，借此，人类会比以往更接近“生命是什么”这一终极问题的答案
《每日电讯报》在报道中指出，生物学和计算机科学的联姻让科学家们能借用计算机脚本模拟生命，这将让人类大大受益，并有助于回答人类最大也最基本的问题“生命是什么？”。
“代码脚本”首次让生物和计算机“联姻”
自古以来，当两种不同的科学思维碰撞在一起时，都会激起人们灵感的火花，让人类做出更重大的科学突破，分子生物学的诞生就是如此。上世纪50年代中叶，研究遗传学的生物学家开始同使用X射线研究物质原子结构的物理学家们合作，这场“联姻”让人类首次看到了DNA优雅的双螺旋结构，分子生物学（在分子水平上研究生命现象的科学，主要通过研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质，研究内容包括光合作用、癌症的发生等各种生命过程）这门新兴学科也在1953年顺势兴起，将对人类自身和疾病的研究推到更高的层次。
无独有偶，另外两门科学也在慢慢靠近并相互结合。其中一个科学领域是生物学，主要专注于研究DNA指令，正是这些指令决定了活体生物是如何建立起来以及如何运转的；另一个领域计算机科学则专注于研究操作计算机运行的代码。
备受争议的基因组研究先锋、美国生物学家克雷格·文特尔目前是让这两门科学“联姻”的积极推手，其实，奥地利的量子力学天才埃尔温·薛定谔早在1943年提出的“代码脚本”这一概念正是生物学和计算机科学结合的雏形。
薛定谔于1943年发表了一场具有里程碑意义的演讲，在那场演讲中，薛定谔提出了一个天才性的问题：生命是什么？薛定谔问道：一个受精卵如何能获得“一些包含了该生物未来所有发育信息的代码脚本。”为了回答这个问题，薛定谔提出，染色体就像“非周期性（大分子）晶体”一样，是一种由同分异构元素连续组成的非周期晶体，构成其的原子具有一个复杂的非重复性的模式；他也描述了该大分子内“原子排列有序的结合”像摩斯代码中的划线和点一样，拥有建立微生物的指令。
这是科学家们首次对遗传代码进行严肃的讨论，尽管与很多同龄人一样，薛定谔也曾错误地认为，遗传代码被写入蛋白质而非核酸中。然而，基于他1943年的演讲而撰写的《生命是什么》这本书却给了很多人灵感。其中包括DNA研究领域的开创者、DNA双螺旋结构的发现者之一吉姆·沃森和文特尔。文特尔在演讲中表示：“薛定谔的‘代码脚本’为未来的很多发现指明了方向。”
用计算机脚本模拟细菌
现在，文特尔正在撰写他自己的代码脚本——使用计算机设计基因组。他说：“我们正在尝试利用计算机，使用遗传代码合成出基因组，让计算机科学和生物学完美地联姻。”
实际上，计算机不仅能模拟生命，也能模拟活着的细胞。几天前，为了帮助人类理解一个细胞的复杂性，斯坦福大学的马库斯·卡沃特领导的科研团队与文特尔的研究机构携手合作，制造出了虚拟的生殖支原体细菌，并再现了该细菌的整个生命循环过程。该细菌是所有细菌中最简单的一种，它拥有已知的活体生物中最小的基因组，并且是第二种被排序的非共生微生物。1995年，文特尔对其基因组进行了排序。
生殖支原体细菌目前已经成为首个被详细建模的微生物，科学家们使用128台计算机，模拟出了其525个基因中每一个基因的详细情况，也在分子层面绘制出了该细菌从DNA到RNA再到名为代谢物的小分子的情况。
科学家们表示，虚拟细胞和虚拟细菌将帮助他们厘清生命和疾病的本质。当人们谈论某个“癌症基因”时，其意思是，他们发现了一个基因，当该基因出故障时，会引发癌症。但是，当人们详细研究一个癌细胞时就会发现，体内2.3万个基因中的大部分基因都会受到影响，模拟基因组的整个工作情况，对于理解造成疾病的遗传原因至关重要。
文特尔表示，用计算机来模拟生命、设计生命并“再现生命”，标志着科学研究将跨入一个新领域，借此，人类会比以往更接近“生命是什么”这一终极问题的答案
薛定谔/沃森/克里克/鲍林】双螺旋
当初发在那个告白贴里面的祝幸福段子。
你们好像在冲原创榜所以搬了过来。
由于太耻了于是上小号……
谁说薛定谔没人爱，我觉得薛定谔和玻尔两个是万人迷啦。
向无双女神告白。
Consequently, we may safely assert that there is no alternative to the molecular explanation of the hereditary substance. The physical aspect leaves no other possibility to account for itself and of its permanence.
___what is life
1962年
在那个人去世后一年，他终于接到了那个电话，取得了与他同样的金色的奖章还有奖金
他清楚的记得当年提笔写下We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid(D.N.A). 时激动的心情。
那是一段光辉的岁月，哪怕只是回忆也让人热血沸腾。
而立之年的他被What is life所激荡，放弃了基本粒子的研究专攻生物大分子结构，结识了同样被What is life鼓动从物理研究转向生物的莫里斯。
不得不承认那个人果然魅力非凡，一年后来到实验室的詹姆斯也是What is life的追随者。他与詹姆斯一拍即合，决定将研究方向转向遗传物质，是的，他们从未怀疑，那就是脱氧核糖核酸，的结构。
那时的感觉就像赛跑。感谢上帝莱纳斯·卡尔·鲍林的主要精力并不在上面，假使他将发现α-螺旋的天才全部投入到DNA上，难以想象谁能和他竞争。【删除】天知道为啥他们认为蛋白质是螺旋遗传物质也一定是螺旋，但是当初所有人似乎都如此认定。【删除】
在幸运之神的眷顾下，莫里斯带来了那张照片。富兰克林无疑拥有最顶尖的技术，可惜她并不理解这的重要性——物理上的结构决定生命的现象。不是每个人都像那个人一样天才的指明研究的方向。但是仍然要感谢富兰克林的精巧手段带来这美丽的图像。鲍林的预测是错误的，衍射图像清晰的传达了脱氧核糖核酸对称的双螺旋结构。
然而嘌呤与嘌呤，嘧啶与嘧啶的配对并不正确。那个美丽的大分子不可能是这样凹凸不平的结构，X光衍射照片也表明了这一事实。
那时候是焦躁的，虽然知道什么不对，却不知道如何是对的。他和詹姆斯亢奋的在办公室中搭建模型。完成的那一刻，一切都豁然开朗。查伽夫的结果早早的暗示了嘌呤与嘧啶的配对，然而只有在这一刻这暗示才被众人理解。
就像那个人的书中预言的那样，这美丽的分子的物理与化学结构与他的功能紧密相连。Despite these uncertainties we feel that our proposed structure for deoxyribonucleic acid may help to solve one of the fundamental biological problems——the molecular basis of the template needed for genetic replication. The hypothesis we are suggesting is that the template is the pattern of bases formed by one chain of the deoxyribonucleic acid and that the gene contains a complementary pair of such templates.
新的世界从此向人类开放。
PS.实验室的师姐说你们应该去剑桥，那里气氛真的很好。共勉
你们好像在冲原创榜所以搬了过来。
由于太耻了于是上小号……
谁说薛定谔没人爱，我觉得薛定谔和玻尔两个是万人迷啦。
向无双女神告白。
Consequently, we may safely assert that there is no alternative to the molecular explanation of the hereditary substance. The physical aspect leaves no other possibility to account for itself and of its permanence.
___what is life
1962年
在那个人去世后一年，他终于接到了那个电话，取得了与他同样的金色的奖章还有奖金
他清楚的记得当年提笔写下We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid(D.N.A). 时激动的心情。
那是一段光辉的岁月，哪怕只是回忆也让人热血沸腾。
而立之年的他被What is life所激荡，放弃了基本粒子的研究专攻生物大分子结构，结识了同样被What is life鼓动从物理研究转向生物的莫里斯。
不得不承认那个人果然魅力非凡，一年后来到实验室的詹姆斯也是What is life的追随者。他与詹姆斯一拍即合，决定将研究方向转向遗传物质，是的，他们从未怀疑，那就是脱氧核糖核酸，的结构。
那时的感觉就像赛跑。感谢上帝莱纳斯·卡尔·鲍林的主要精力并不在上面，假使他将发现α-螺旋的天才全部投入到DNA上，难以想象谁能和他竞争。【删除】天知道为啥他们认为蛋白质是螺旋遗传物质也一定是螺旋，但是当初所有人似乎都如此认定。【删除】
在幸运之神的眷顾下，莫里斯带来了那张照片。富兰克林无疑拥有最顶尖的技术，可惜她并不理解这的重要性——物理上的结构决定生命的现象。不是每个人都像那个人一样天才的指明研究的方向。但是仍然要感谢富兰克林的精巧手段带来这美丽的图像。鲍林的预测是错误的，衍射图像清晰的传达了脱氧核糖核酸对称的双螺旋结构。
然而嘌呤与嘌呤，嘧啶与嘧啶的配对并不正确。那个美丽的大分子不可能是这样凹凸不平的结构，X光衍射照片也表明了这一事实。
那时候是焦躁的，虽然知道什么不对，却不知道如何是对的。他和詹姆斯亢奋的在办公室中搭建模型。完成的那一刻，一切都豁然开朗。查伽夫的结果早早的暗示了嘌呤与嘧啶的配对，然而只有在这一刻这暗示才被众人理解。
就像那个人的书中预言的那样，这美丽的分子的物理与化学结构与他的功能紧密相连。Despite these uncertainties we feel that our proposed structure for deoxyribonucleic acid may help to solve one of the fundamental biological problems——the molecular basis of the template needed for genetic replication. The hypothesis we are suggesting is that the template is the pattern of bases formed by one chain of the deoxyribonucleic acid and that the gene contains a complementary pair of such templates.
新的世界从此向人类开放。
PS.实验室的师姐说你们应该去剑桥，那里气氛真的很好。共勉
《生命是什么》读书笔记
2012-12-29 01:31:52 来自: 南舟 (苦客体)
生命是什么的评论
4
提示: 有关键情节透露
生命是什么的评论
4 提示: 有关键情节透露
本文并非对全书的总结，只为记录一些对于我来说新的知识并对从文中得到的启发进行梳理。
本书主体分为两个部分，第一部分为“生命是什么”，第二部分为“意识和物质”（最后还附有薛定谔73岁写的自传）。前者偏科学，后者偏哲学。从行文可以看出薛定谔的思维十分严密，用自然语言讲解也充分体现了科学家气质。而从书中他对哲学家观点的引用以及自己的哲学思考来看，薛定谔对哲学也是很有研究的。在一段时间里他确实把哲学作为自己物理学工作外的主要兴趣。
第一部分 生命是什么
1.基因突变
从生物学上看，基因突变是自然选择万千性状的来源。而从化学-物理学角度来考虑，突变是什么呢？
从化学上看，从一个基因突变为另一个基因的过程，可以还原为同分异构体之间的转化（这里薛定谔只讨论基因自发突变而不与内环境发生物质交换的情况）。同分异构体之间的物质基础相同但结构不同，因此物理性质化学性质也不尽相同。这里尤其重要的是，它们的“能级“不同，所以同分异构体的转化过程之间需要打破”能垒“。需要注意的一点是，能垒并非同分异构体的能级之差，而是要高于这个差值的。因为两者的转化并非直接的，而是需要从一同分异构体先转化为”中间产物“再最后形成另一同分异构体。中间产物的能级要比两者都高。所以过程用曲线表示是a先升高到b再降低到c的过程。abc分别是反应物-同分异构体、中间产物、产物-同分异构体。所以需要外界至少提供(b-a)的热能才能使反应进行。
这就涉及到了物理问题，热是什么？对于作为主体的人来说，热是一种感觉，这种感觉是外界环境-人体生理共同作用的结果。（人有五感，为什么有这五感可以通过演化论解释，大概理路是这五种信息是相对来说最普遍最利于生存的，所以作为生存的人演化出了这五种从外界信息接收的方式以确保生存。）那么通过人体触觉-热觉才感受到出现了的”热“在感觉到之前到底对应外界环境中什么样的物质活动呢？
物理学上用温度量度冷热程度，它标志着”粒子运动的剧烈程度“。粒子运动的越剧烈，温度越高。一杯热水比一杯凉水的水分子运动要剧烈，触碰后通过一系列生理过程在意识上最终表征为了”热感“，碰到太烫或太冷的东西我们会下意识地避开，否则会对自身造成伤害，没有这种热感机制的生物体在这类环境下会难以生存，这也是演化论解释的依据。
那么回到基因突变-同分异构体转化那里，提供(b-a)的热能从而让反应进行，在物理上微观上是什么样的活动呢？基因所处的内环境局部粒子运动的剧烈程度，使得在表征为温度达到了(b-a)，这种程度的粒子运动撞击同分异构体的作用位点使得其发生了结构变化，从而转化成另一种结构，这就是基因突变的物理学实质。
而只要不是绝对零度，粒子都是在不同程度的做无规则运动的。而不同局部会有运动剧烈程度的差异，这种剧烈程度是几率性的，在任何温度下都有这种特点，其正相关于温度。并不是在同一温度下，任何单一粒子的运动剧烈程度都是相同的，而是一个统计力学的结果。所以温度越高，越可能”泵浦“（即结构转变的发生），而任一温度都可能泵浦只是几率问题。这也就解释了基因突变的频率（单个看是很低的）与内环境的温度的相关性。
薛定谔在文中用”量子跃迁“、”泵浦“表示这一同分异构体转化的过程的发生。为什么这个叫”量子跃迁“？量子理论揭示了微观物理世界的不连续性，最开始是普朗克为了解释黑体辐射现象而提出”能量是一份一份的而不是连续的“这个观点。在这里，同分异构体的能级也不是连续的。同一化合物的同分异构体数量与其复杂程度正相关，但总是”量子化“的而不是”连续的“。因而从一个同分异构体转化到另一个同分异构体是谓”量子跃迁“。
写到这里联想到库恩解释科学进程时提出的”范式转换“概念，从一个科学范式到另一个科学范式的转化就像是”量子化“的。身为物理学博士的库恩对量子理论一定是熟悉的。这里多做一点联想，从一个范式转化到另一个范式的”心理能垒“并非两个范式对应的”心理能量“的差值，只有更大些”心理能量“才有足够勇气冲破旧范式。
2.遗传物质的持久性
正因为微观粒子总是在做不停息的剧烈运动，但遗传物质（薛定谔撰本书时生物学只发展到推测遗传物质应该是分子，而现在已知晓是生物大分子核酸，薛定谔猜测是蛋白质，亦如当时许多生物学家猜测的一样）事实上是很稳定的，否则无法解释世代交替过程中的生物学稳定性。薛定谔想寻找微观物理学上的解释。虽然凭现在高中的知识已经知晓是某种化学键，但这是化学意义上的。化学键在更微观的物理上为什么具有稳定性？薛定谔在书中告诉我们，正是量子力学（它是”根据第一原理来阐明自然界中实际碰到的、原子的各种集合体的第一个理论“）的一个推论——海特勒-伦敦键理论（起源于量子力学波函数的交换对称性）成功解释了原子如何通过化学键中的共价键键合成了分子。从而当然也说明了遗传物质的稳定性是源于量子理力学的。虽然我们现在知道量子力学是微观解释的基础并且已经广泛运用到了许多科学领域中并取得了成功，而这件事更具体的说明了量子力学的解释力。特别有意思的是，海特勒-伦敦键理论是通过量子力学自然而然得出的推论，并非为了解释化学键而发明的。科学进程中充满了这种准确的”巧合“。
3.以”负熵“为生
看了维基百科才知道负熵概念正是薛定谔在本书中首次提出的。熵表示混乱度（书中说熵”表示的无序，一部分是热运动的无序，另一部分是来自不同原子或分子杂乱不可分的随机混合“），负熵即表示有序程度。一种粗糙的理解：我们的观念、行为无论是什么，它只要”是什么“了，它就是有序的。而所谓人的无序就是死亡。无序是混乱，是平衡状态，而人正是要从外界汲取负熵来维持自身远离最终的平衡状态，生物学上叫”新陈代谢“。
这里和前面提到的温度表示粒子运动的剧烈程度也是一致的。热量越多，粒子运动越剧烈，粒子行为越无序，熵越大。”当你熔化了一种晶体时，你是在破坏原子或分子的整齐而持久不变的排列，并且把晶格变成了一种连续变化的随机分布“。
4.产生序的两种方式
一种是有序来自无序，一种是有序来自有序。
后者直观上更好理解，我们日常行为与许多科学研究的宏观现象都是来自有序的有序。前者的一个范例就是前面提到的统计力学。单个粒子的运动是无序的，而从大量粒子的行为可以统计出某种序来。所以科学家对单个粒子的行为总是无法预言的，而对大量粒子却是可以发现它的规律进行准确的预测。也正因这个理由，薛定谔认为这个物理世界即使不是严格决定论的，也至少是统计决定论的。
5.决定论与自由意志
我把薛定谔的推理摘录如下：
“
（1）我身体的功能，像一台纯粹的机器一样，遵循着自然界的定律。
（2）然而，根据毋庸置疑的直接经验，我总是在指导着身体的运动，并且能预见其结果，这些结果可能是决定一切的和十分重要的，并且我感到要对结果负起全部责任。
我认为，从这两个事实得出的唯一可能的推论是，我——最广义的我，凡是说过“我”或者感觉到“我”的每一个有知觉的头脑——就是按照自然界的规律控制着原子运动的这个人，如果有这样的人的话。
”
也因此在这个意义上，薛定谔认同”基督教术语：因此我是万能的上帝“，即自然规律的直接体现。
他对”我“也有破执的分析：”如果认真地分析一下，你将会发现它比个人资料的集合（经验和记忆）多不了多少，就是说，它是一块油画画布，在它上面聚集了这些资料。而且经过仔细的内省，你会发现所谓的'我'者，实际上只是那些资料聚集在它上面的那种像画布一样的基质而已。“
”在你过着新的生的同时，你还记得过去的生活，但是这个事实将会变得愈来愈不重要。你可以用第三人称来谈论‘青年时代的我’；而你正在阅读的那本小说中的主人公就更贴近你的心，也许更亲切，更为熟悉。“
第二部分 意识和物质
1.习惯
人的意识分为（显）意识和潜意识。而我们思考总是在用显意识思考，但我们的个人生活习惯却总是”不走脑子“的通过”潜意识“的神经来调整的。薛定谔举得例子是走熟悉的路，我们总是不仔细思考怎么走，但如果来到陌生的地方，就要全神贯注地考虑如何走。因而很多需要坚持的”该怎么做“，即使我们想明白了，也得先通过各种”诱导“自制着做，直到成为习惯，那就轻松了，这件事就到了显意识的阈值一下，被潜意识自然控制。”我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者——它是一个持续不断的‘自我征服’。“
为什么薛定谔提到这个，是由于他之前是按拉马克”获得性遗传“”用进废退“那一套来理解的。如果这是对的，那么个人的显意识对无意识的规训就能遗传到下一代。当然，从大的方面考虑，拉马克在这里是错误的，达尔文的”后天改变不可遗传“才是正确的。当然，现代生物学也发展出了表观遗传学，在许多方面”获得性遗传“也是存在的。在基因层面上说，比如基因非编码区对编码区表达的调控，以及启动子剪切酶之类所对应的DNA在经过甲基化等途径后，就会有表观遗传的途径。不过这里考虑大的方面更成熟的理论，这些就不深入讨论了。
2.外部传承
而即使不考虑可获得性遗传，而接受达尔文的演化论，物种个体的行为对后代就没有影响了么？薛定谔的答案是否定的。
按照达尔文演化论的模版，基因突变产生新形状，经过自然选择后筛选出适应环境的形状，从而更有利于该物种的生存繁殖。从这个模版理解一个物种的性状是完全来自基因，而行为样态是无法传给下一代的（这里薛定谔似乎有一个错误，一会儿再说），所以行为样态无法遗传。但考虑到物种”行为样状“对环境的选择或改造，这个经过选择或改造的新环境是更好地适应该行为样态的，而后代生活在这个新环境中，也会因此更倾向于产生该行为样态。而如果考虑物种的模仿可能与高等动物的教育可能，对该行为样态的”外部传承“也达到了和内部遗传同样的效果，即传给子代某种特征。
最明显的例子是语言。未经过人类社会语言教育的人类幼体（比如由狼哺养长大）是无法说话、写字的。而在这个意义上我们可以说不是经过遗传而是通过外部传承，亲代和子代公有了同一特征。但也需要注意的是反过来的情况，由人类看护成长的黑猩猩可以像人类一样掌握语言么？显然是不可以的。而人与该黑猩猩确实是共享着一个外部传承的。所以我们也不能忽略内部遗传上的物质基础比如器官的、脑神经的。人类子代可以通过外部传承掌握亲代的某种特征，也是要求有相同的物质基础。
所以总体来看，亲代和子代的公有特征有两种途径，一种是内部传承——遗传，另一种外部传承——文化。也可说前者是通过基因的，后者是通过迷因的（http://www.guokr.com
原本是自然选择的演化，由于人类将环境改造的复杂行为，外界环境一定意义上说不再是自然选择而是社会选择。当然，社会选择由于各种经济、医疗保障是没有自然选择那么严峻的。薛定谔也在此意义上谈到演化速度可能减慢。
而上述提到的物种新性状对环境的选择与改造，再反过来促进物种该性状的发展（某种意义上的”用进废退“）的过程，也揭示了对初始条件敏感的”混沌理论“，而这一初始条件就是基因突变。而”混沌“的发生也正是因为这个过程首先是一个内因外因交错的多因素的复杂过程，外因通过选择使特征内化融入遗传物质，内因通过表达使特征外化融入环境。即这种”放大“效果是从基因突变到内外因作用的复杂的非线性过程中形成的。而也在这个意义上，过分地区分内部传承和外部传承是无意义的，只能相对的区分。
另外，关于薛定谔所言行为的不可遗传性，他是忽略了行为是受到神经系统调控的这一基础的。即行为不是纯粹的外部事件，它受内部系统的支配。考虑到这点，行为的遗传性、心理特征的遗传性对应的神经系统受到自然选择，在达尔文演化论体系下是完全可以理解的。这一点在现代已发展为行为遗传学、演化心理学。
3.主观与客观
薛定谔提到从希腊哲学直到今日的科学发展都坚持着两个原则：可理解性原则和客观性原则。可理解性原则指的世界是可理解的，哲学上一直通过抽象化的自然语言进行理解，科学是通过数学语言。客观性原则是指的我们把感知到的世界当成客观世界来进行理解，同时把我们这个意识摆在了世界之外。这也是海德格尔所言的“存在者”思维，主体与客体正是通过此种摆置形成。而这种摆置确实也由历史证明其价值，如科学的发展。而这种摆置也有其不利的一面即忽略了意识自身的位置。幸而20世纪量子理论的进展有助于我们从科学上看清这种思维方式的另一面。
薛定谔曾为凸显量子理论的“难以理解”，提出了一个著名的思想实验即“薛定谔的猫”。这只猫怎么可能在开盖观测之前处于生死叠加态呢？直观上理解这只猫应该生死处于一者才对。这只猫确实是生死处于一者，但我们在观测结果以前，我们只能获得统计性的概率性的结论。这在宏观物“猫”上看着难以理解，只是因为我们日常生活中接触的宏观物没有涉及到微观物理世界的概率性，而微观物理世界恰恰是概率性的，它的“难以理解”也通过这个思想实验凸显。
很容易有这样的问题：那我们对微观世界的单一粒子进行观测不就行了吗？在观测上到底是什么样的困境导致我们无法获得准确的结果呢？就像打开箱子检测猫的死活一样。很可惜的是，我们没法“干净”“彻底”“原初”地对粒子的运动状态进行观测，我们这一观测必然会影响到粒子的运动状态。就仿佛我们打开箱子这只猫从生死叠加的波函数坍缩为粒子态生死之一一样。正是这一发现让科学家重新思考了我们意识的观测行为本身。
有一种常见的误解，这种误解也总是伴随着对某种神秘性体验的证明。既然我们的观测影响了粒子的结果，那岂不是证明了我们心灵实实在在地具有某种力量？这确实是一种误会。只要我们更坚定地认识到“世界上一切都是物质的”就能对量子理论做出准确的理解，尤其是意识“到我们的意识的观测是一件发生在物理世界上的事件”。
“我们观测”，简单地说是“我们看”。这个“看”到底是什么？常识上理解就是看，我们视线到了哪里我们就看到了什么。而在这里需要还原到物理世界进行追问。看见一个物体，其实是光照射到物体表面上通过反射进到了我们的眼睛中，这里是光子打到了视网膜上。所以实际上并非从眼睛发出某种视线，而是眼睛作为一种接收信号的仪器，接收到了光信号。打个比方，就仿佛下大雨的时候一个人拿着盆到处跑接雨水。雨就是光，盆就是眼睛，到处跑就是视线移动。
这样我们就能很容易明白，观测是一件物理世界，当然在这个角度上说，心灵也是视脑神经系统的运行过程也是物理世界，这里没有什么神秘的。那么现在就可以想想，我们观测一只猫——作为宏观物体——光子打到猫身上反射到我们眼睛中让我们看到这个过程，光子对猫的运动状态影响实在是太微弱了，因为量级差的太大。但是当我们在微观物理世界中探索的时候，我们的研究对象是微观粒子。恰恰光子就是一种微观粒子，那么我们在通过这种光的手段探测，光子撞击到一个微观粒子上后光子反射到我们眼睛中，过程中这个微观粒子怎么会不被同一量级的光子撞击影响到运动状态呢？所以观测行为会影响到微观粒子的状态实在是太正常不过了。
那么是不是能不通过光子，通过某种其他手段进行观测而不影响到待测粒子的状态呢？很遗憾，这里是微观物理世界，已经是现代科学所能延伸到的尽头了，实在是找不到某种比待测粒子还是微小的力量作用。观测一定是通过某种方式的观测，正是这个某种方式在微观上必然地会影响到待测粒子。正是在这个意义上说，没有什么“干净”“彻底”“原初”的观测，只不过对宏观物体的观测影响太小可以忽略罢了。而这个误解最早也是来自日常上我们对“看”的理解太过朴素和习以为常了，忽略了规定着我们方式，作为一种边界。
我们现在已经知道单个粒子我们无法测量它的全部性质（测不准原理），这就把强决定论的路给断了，起码是在我们认识上的路给断了，实际如何我们无法知晓。而从统计上概率上看我们还是知道的，可以理解为是一种底层随机到高层的统计的有序（也有科学家认为底层的随机其实有着隐变量，而如果发现了它底层也就不是随机了，不过这不是量子力学的正统解释。 ）。所以我们还不能走太远，说无什么物理学大厦的基地被摧毁了，起码到大量的粒子的运动状态一层，还是能发现明显的规律的（统计决定论）。
物理学正是如此通过自身的发展，通过意识到“意识是物理世界的一种现象”打破了主观客观的隔膜（这种隔膜的产生通过对“看”的分析我们可以发现是很自然的），呈现出一种“客观”“真理”的姿态。而这种“正确”的认识方式却有点忽略了我们的生活世界，或者说对生活世界彻底改造了。显然，对于许多科学家来说追求真理是毕生的志愿。但对许多其他人来说，人生的意义并不在于追求真理。而且，“真理”只有科学这一种姿态么？这要看我们对真理的理解了。
关系。量子力学勾连起主观和客观的关系，以“客观”为基底。海德格尔的存在论也试图打破主客观二元论的隔膜，以“主观”为基底。不同于物理学视角的把事物还原到粒子作用关系，海德格尔追求的是一种人化的，缘在的理解。在后者的理解中，事物首先是作为与活生生的人有某种联系的事物进行理解的。比如我们通过看电脑看到本篇文章，我们首先关注的不是这个过程中的粒子作用和物理现象，从某种意义上说更重要的是我与电脑这种技术的关系，我与本文的关系，而这种关系恰恰在生活世界中勾连起了主观与客观。通过上面的分析我们也可以发现，物理学无疑解决了一些问题，解释了一些物理现象。而存在论哲学无疑也对我们理解生活产生了另一种视角。而问题恰恰是，我们作为有性格的人，常常不同的人重视的问题是不一样的。科学家往往重视前者，艺术家往往对后者情有独钟（这个问题大概算是哲学问题，哲学家们不负众望地没有达成一致。粗略地说，英美哲学界倾向前者，欧陆哲学界倾向后者）。薛定谔也有相关体会：“物理世界的画面也缺少构成认知主体的所有感官特征，它是无色、无声、触摸不到的。以同样的方式，同样的原因，科学世界缺少或被剥夺了任何只有与有意识思索、感知的主体相联系才会有意义的一切。我首先指出是那些伦理学和美学的价值观，任何在此范畴、内容与此有关的价值观。科学世界中不仅缺少这些，而且从纯粹科学的观点来看，它无法被有机地插入”。这样问题还是回到了生活的意义，这个问题对于不同性格的人是有不同的解答。而正因为他们试图解释的问题不是一个层面的，我们也难以以某种超越层面的标准来衡量两者。这个标准位于哪个层面大概会倾向这个层面，没有超越层面的标准，正如没有超越方式的观测。
4.直接感觉的局限
“颜色本身并不能告诉你任何关于波长的特性”。
“它是一种白色粉末。有些人觉得它无味，而另一些觉得它很苦。……从那以后人们对它进行了广泛的研究。发现品尝这种特殊物质的‘试味员’的味觉有某种天生的特性，于其他条件没有关系。而且这种特性的遗传遵循了孟德尔法则，与血型特征的遗传类似。”
直接感觉直接经验的局限，也正局限着自省途径，局限着哲学。
“我在这里详细描述的情况经常被说成是‘随着测量技术的完善，观测者逐渐地被越来越静谧的仪器所代替’。但事实并非如此；观测者不是逐渐被替代，而是从一开始就被取代。我在前面已试图解释了观察者对色彩的感觉不能为判断光的物理性质提供丝毫线索……测量仪器的使用是相当重要的一步。虽然这种装置在今后还会逐渐得到完善，但无论多大的改进，这在认识论上并不太重要。对于认识论来说，它们的作用本质上是相同的。”
“其次，仪器永远无法完全替代观察者；倘若可以完全替代，观察者显然无法获得任何知识。”
在这个意义上说，仪器是感官的延伸，但在认识论上都是“方式”。而不同的方式能察觉的性质是不完全相同的，人类通过科学仪器察觉到了直接感觉不能发现的现象。但最终必须回归到直接感觉。随着理论和仪器的越加复杂，我们总是容易忘记最后一步我们是通过感觉来获取信息的。
5.感觉的奥秘
自己一直困惑的问题被历史上的思想家提到是十分喜悦的，而薛定谔也认为科学难以向我们展示这个问题——“感觉的奥秘”——的谜底。以视觉为例，即使物理学、生理学、认知科学再发展完善，把“看到黄色”这一整个的物理过程都发现了形如：a-b-c-d-……-z-黄色。假如这里的z是某一种黄色神经感受细胞（或者甚至是更底层的粒子），那么还是有这个问题“为什么z会引发意识中的黄色？”。这似乎是一个科学边界上的问题，薛定谔也认为是看不到解释的可能的。他把这个问题的根源归结到这个原因：“一方面我们对周围世界的了解依赖于我们的直接感知，无论这些知识是来自日常生活，还是来自精心安排的困难实验；另一方面，这类知识无法揭示感知与外部世界的联系”。具体地说，就是从z到黄色这一步跨出了科学范畴。更令人迷惑与绝望的是，这并非是科学自己的问题——好像哲学能解决似的——这是一个在现在看来什么手段都无法解释的问题。不只是视觉，对任何感觉的解释都有此困境。
在此基础上这个问题还可以再比较与追问。试问“z为什么引发了黄色”和“a为什么引发了b”有什么样的区别呢？使得后者似乎得到了解释而前者没有。似乎因为后者符合某种物理规律而得到了解释，前者中“黄色”已经是科学之外的事情了。但不要忘记的是，根本上说，科学解释的是how而非why。我们如果认同某种经验得到规律a-b，又有什么理由不认同经验得到的规律z-黄色呢？虽然后者比较特殊，因为我们对a-b都是在感觉下认识到的，而z-黄色这个过程中z是在感觉下认识到的，而黄色却是感觉本身。而如果不把这一层“客观”到“主观”的跨度要求一种超越how的分解，在我看来其实于追问“a-b”是没什么不同的了。但似乎也有这样的区别：比如我们从z本身是发现不了什么“黄色”特质的，所以我们会疑问z为什么引发了黄色而不是蓝色或其他什么颜色。而从a-b这个过程，是服从某种可以解释how的抽象规律的。但是，我们可以对粒子的行为在物理学上提炼出抽象的数学规律，而生理过程却一直是作为直接描述性的。所以位于接收光的生理阶段的y-z本就是与光本身的粒子过程的解释要求上有差异的。所以在我看来，这里其实有两个问题：一个是科学边界上物理实在到感觉这一跨，另一个是本身对相继关系、规律为何如此存在的追问。薛定谔似乎是认为“从z到黄色”这一步跨的太大了，而生理上的y-z全然在我们视觉下发生，它的相继关系我们是可以接受的。
书中最后引述了德谟克利特的一个论断（由盖伦保存下来），摘录如下：
“
智慧说：‘表面上有色彩，表面上有甜味，表面上有苦味，但实际上只有原子和虚空。’
感觉反驳说：‘可怜的智慧，你希望借用我们的论据击败我们吗？你的胜利就是你的失败。’
本书主体分为两个部分，第一部分为“生命是什么”，第二部分为“意识和物质”（最后还附有薛定谔73岁写的自传）。前者偏科学，后者偏哲学。从行文可以看出薛定谔的思维十分严密，用自然语言讲解也充分体现了科学家气质。而从书中他对哲学家观点的引用以及自己的哲学思考来看，薛定谔对哲学也是很有研究的。在一段时间里他确实把哲学作为自己物理学工作外的主要兴趣。
第一部分 生命是什么
1.基因突变
从生物学上看，基因突变是自然选择万千性状的来源。而从化学-物理学角度来考虑，突变是什么呢？
从化学上看，从一个基因突变为另一个基因的过程，可以还原为同分异构体之间的转化（这里薛定谔只讨论基因自发突变而不与内环境发生物质交换的情况）。同分异构体之间的物质基础相同但结构不同，因此物理性质化学性质也不尽相同。这里尤其重要的是，它们的“能级“不同，所以同分异构体的转化过程之间需要打破”能垒“。需要注意的一点是，能垒并非同分异构体的能级之差，而是要高于这个差值的。因为两者的转化并非直接的，而是需要从一同分异构体先转化为”中间产物“再最后形成另一同分异构体。中间产物的能级要比两者都高。所以过程用曲线表示是a先升高到b再降低到c的过程。abc分别是反应物-同分异构体、中间产物、产物-同分异构体。所以需要外界至少提供(b-a)的热能才能使反应进行。
这就涉及到了物理问题，热是什么？对于作为主体的人来说，热是一种感觉，这种感觉是外界环境-人体生理共同作用的结果。（人有五感，为什么有这五感可以通过演化论解释，大概理路是这五种信息是相对来说最普遍最利于生存的，所以作为生存的人演化出了这五种从外界信息接收的方式以确保生存。）那么通过人体触觉-热觉才感受到出现了的”热“在感觉到之前到底对应外界环境中什么样的物质活动呢？
物理学上用温度量度冷热程度，它标志着”粒子运动的剧烈程度“。粒子运动的越剧烈，温度越高。一杯热水比一杯凉水的水分子运动要剧烈，触碰后通过一系列生理过程在意识上最终表征为了”热感“，碰到太烫或太冷的东西我们会下意识地避开，否则会对自身造成伤害，没有这种热感机制的生物体在这类环境下会难以生存，这也是演化论解释的依据。
那么回到基因突变-同分异构体转化那里，提供(b-a)的热能从而让反应进行，在物理上微观上是什么样的活动呢？基因所处的内环境局部粒子运动的剧烈程度，使得在表征为温度达到了(b-a)，这种程度的粒子运动撞击同分异构体的作用位点使得其发生了结构变化，从而转化成另一种结构，这就是基因突变的物理学实质。
而只要不是绝对零度，粒子都是在不同程度的做无规则运动的。而不同局部会有运动剧烈程度的差异，这种剧烈程度是几率性的，在任何温度下都有这种特点，其正相关于温度。并不是在同一温度下，任何单一粒子的运动剧烈程度都是相同的，而是一个统计力学的结果。所以温度越高，越可能”泵浦“（即结构转变的发生），而任一温度都可能泵浦只是几率问题。这也就解释了基因突变的频率（单个看是很低的）与内环境的温度的相关性。
薛定谔在文中用”量子跃迁“、”泵浦“表示这一同分异构体转化的过程的发生。为什么这个叫”量子跃迁“？量子理论揭示了微观物理世界的不连续性，最开始是普朗克为了解释黑体辐射现象而提出”能量是一份一份的而不是连续的“这个观点。在这里，同分异构体的能级也不是连续的。同一化合物的同分异构体数量与其复杂程度正相关，但总是”量子化“的而不是”连续的“。因而从一个同分异构体转化到另一个同分异构体是谓”量子跃迁“。
写到这里联想到库恩解释科学进程时提出的”范式转换“概念，从一个科学范式到另一个科学范式的转化就像是”量子化“的。身为物理学博士的库恩对量子理论一定是熟悉的。这里多做一点联想，从一个范式转化到另一个范式的”心理能垒“并非两个范式对应的”心理能量“的差值，只有更大些”心理能量“才有足够勇气冲破旧范式。
2.遗传物质的持久性
正因为微观粒子总是在做不停息的剧烈运动，但遗传物质（薛定谔撰本书时生物学只发展到推测遗传物质应该是分子，而现在已知晓是生物大分子核酸，薛定谔猜测是蛋白质，亦如当时许多生物学家猜测的一样）事实上是很稳定的，否则无法解释世代交替过程中的生物学稳定性。薛定谔想寻找微观物理学上的解释。虽然凭现在高中的知识已经知晓是某种化学键，但这是化学意义上的。化学键在更微观的物理上为什么具有稳定性？薛定谔在书中告诉我们，正是量子力学（它是”根据第一原理来阐明自然界中实际碰到的、原子的各种集合体的第一个理论“）的一个推论——海特勒-伦敦键理论（起源于量子力学波函数的交换对称性）成功解释了原子如何通过化学键中的共价键键合成了分子。从而当然也说明了遗传物质的稳定性是源于量子理力学的。虽然我们现在知道量子力学是微观解释的基础并且已经广泛运用到了许多科学领域中并取得了成功，而这件事更具体的说明了量子力学的解释力。特别有意思的是，海特勒-伦敦键理论是通过量子力学自然而然得出的推论，并非为了解释化学键而发明的。科学进程中充满了这种准确的”巧合“。
3.以”负熵“为生
看了维基百科才知道负熵概念正是薛定谔在本书中首次提出的。熵表示混乱度（书中说熵”表示的无序，一部分是热运动的无序，另一部分是来自不同原子或分子杂乱不可分的随机混合“），负熵即表示有序程度。一种粗糙的理解：我们的观念、行为无论是什么，它只要”是什么“了，它就是有序的。而所谓人的无序就是死亡。无序是混乱，是平衡状态，而人正是要从外界汲取负熵来维持自身远离最终的平衡状态，生物学上叫”新陈代谢“。
这里和前面提到的温度表示粒子运动的剧烈程度也是一致的。热量越多，粒子运动越剧烈，粒子行为越无序，熵越大。”当你熔化了一种晶体时，你是在破坏原子或分子的整齐而持久不变的排列，并且把晶格变成了一种连续变化的随机分布“。
4.产生序的两种方式
一种是有序来自无序，一种是有序来自有序。
后者直观上更好理解，我们日常行为与许多科学研究的宏观现象都是来自有序的有序。前者的一个范例就是前面提到的统计力学。单个粒子的运动是无序的，而从大量粒子的行为可以统计出某种序来。所以科学家对单个粒子的行为总是无法预言的，而对大量粒子却是可以发现它的规律进行准确的预测。也正因这个理由，薛定谔认为这个物理世界即使不是严格决定论的，也至少是统计决定论的。
5.决定论与自由意志
我把薛定谔的推理摘录如下：
“
（1）我身体的功能，像一台纯粹的机器一样，遵循着自然界的定律。
（2）然而，根据毋庸置疑的直接经验，我总是在指导着身体的运动，并且能预见其结果，这些结果可能是决定一切的和十分重要的，并且我感到要对结果负起全部责任。
我认为，从这两个事实得出的唯一可能的推论是，我——最广义的我，凡是说过“我”或者感觉到“我”的每一个有知觉的头脑——就是按照自然界的规律控制着原子运动的这个人，如果有这样的人的话。
”
也因此在这个意义上，薛定谔认同”基督教术语：因此我是万能的上帝“，即自然规律的直接体现。
他对”我“也有破执的分析：”如果认真地分析一下，你将会发现它比个人资料的集合（经验和记忆）多不了多少，就是说，它是一块油画画布，在它上面聚集了这些资料。而且经过仔细的内省，你会发现所谓的'我'者，实际上只是那些资料聚集在它上面的那种像画布一样的基质而已。“
”在你过着新的生的同时，你还记得过去的生活，但是这个事实将会变得愈来愈不重要。你可以用第三人称来谈论‘青年时代的我’；而你正在阅读的那本小说中的主人公就更贴近你的心，也许更亲切，更为熟悉。“
第二部分 意识和物质
1.习惯
人的意识分为（显）意识和潜意识。而我们思考总是在用显意识思考，但我们的个人生活习惯却总是”不走脑子“的通过”潜意识“的神经来调整的。薛定谔举得例子是走熟悉的路，我们总是不仔细思考怎么走，但如果来到陌生的地方，就要全神贯注地考虑如何走。因而很多需要坚持的”该怎么做“，即使我们想明白了，也得先通过各种”诱导“自制着做，直到成为习惯，那就轻松了，这件事就到了显意识的阈值一下，被潜意识自然控制。”我们自己既是斧头也是雕塑，既是征服者也是被征服者——它是一个持续不断的‘自我征服’。“
为什么薛定谔提到这个，是由于他之前是按拉马克”获得性遗传“”用进废退“那一套来理解的。如果这是对的，那么个人的显意识对无意识的规训就能遗传到下一代。当然，从大的方面考虑，拉马克在这里是错误的，达尔文的”后天改变不可遗传“才是正确的。当然，现代生物学也发展出了表观遗传学，在许多方面”获得性遗传“也是存在的。在基因层面上说，比如基因非编码区对编码区表达的调控，以及启动子剪切酶之类所对应的DNA在经过甲基化等途径后，就会有表观遗传的途径。不过这里考虑大的方面更成熟的理论，这些就不深入讨论了。
2.外部传承
而即使不考虑可获得性遗传，而接受达尔文的演化论，物种个体的行为对后代就没有影响了么？薛定谔的答案是否定的。
按照达尔文演化论的模版，基因突变产生新形状，经过自然选择后筛选出适应环境的形状，从而更有利于该物种的生存繁殖。从这个模版理解一个物种的性状是完全来自基因，而行为样态是无法传给下一代的（这里薛定谔似乎有一个错误，一会儿再说），所以行为样态无法遗传。但考虑到物种”行为样状“对环境的选择或改造，这个经过选择或改造的新环境是更好地适应该行为样态的，而后代生活在这个新环境中，也会因此更倾向于产生该行为样态。而如果考虑物种的模仿可能与高等动物的教育可能，对该行为样态的”外部传承“也达到了和内部遗传同样的效果，即传给子代某种特征。
最明显的例子是语言。未经过人类社会语言教育的人类幼体（比如由狼哺养长大）是无法说话、写字的。而在这个意义上我们可以说不是经过遗传而是通过外部传承，亲代和子代公有了同一特征。但也需要注意的是反过来的情况，由人类看护成长的黑猩猩可以像人类一样掌握语言么？显然是不可以的。而人与该黑猩猩确实是共享着一个外部传承的。所以我们也不能忽略内部遗传上的物质基础比如器官的、脑神经的。人类子代可以通过外部传承掌握亲代的某种特征，也是要求有相同的物质基础。
所以总体来看，亲代和子代的公有特征有两种途径，一种是内部传承——遗传，另一种外部传承——文化。也可说前者是通过基因的，后者是通过迷因的（http://www.guokr.com
原本是自然选择的演化，由于人类将环境改造的复杂行为，外界环境一定意义上说不再是自然选择而是社会选择。当然，社会选择由于各种经济、医疗保障是没有自然选择那么严峻的。薛定谔也在此意义上谈到演化速度可能减慢。
而上述提到的物种新性状对环境的选择与改造，再反过来促进物种该性状的发展（某种意义上的”用进废退“）的过程，也揭示了对初始条件敏感的”混沌理论“，而这一初始条件就是基因突变。而”混沌“的发生也正是因为这个过程首先是一个内因外因交错的多因素的复杂过程，外因通过选择使特征内化融入遗传物质，内因通过表达使特征外化融入环境。即这种”放大“效果是从基因突变到内外因作用的复杂的非线性过程中形成的。而也在这个意义上，过分地区分内部传承和外部传承是无意义的，只能相对的区分。
另外，关于薛定谔所言行为的不可遗传性，他是忽略了行为是受到神经系统调控的这一基础的。即行为不是纯粹的外部事件，它受内部系统的支配。考虑到这点，行为的遗传性、心理特征的遗传性对应的神经系统受到自然选择，在达尔文演化论体系下是完全可以理解的。这一点在现代已发展为行为遗传学、演化心理学。
3.主观与客观
薛定谔提到从希腊哲学直到今日的科学发展都坚持着两个原则：可理解性原则和客观性原则。可理解性原则指的世界是可理解的，哲学上一直通过抽象化的自然语言进行理解，科学是通过数学语言。客观性原则是指的我们把感知到的世界当成客观世界来进行理解，同时把我们这个意识摆在了世界之外。这也是海德格尔所言的“存在者”思维，主体与客体正是通过此种摆置形成。而这种摆置确实也由历史证明其价值，如科学的发展。而这种摆置也有其不利的一面即忽略了意识自身的位置。幸而20世纪量子理论的进展有助于我们从科学上看清这种思维方式的另一面。
薛定谔曾为凸显量子理论的“难以理解”，提出了一个著名的思想实验即“薛定谔的猫”。这只猫怎么可能在开盖观测之前处于生死叠加态呢？直观上理解这只猫应该生死处于一者才对。这只猫确实是生死处于一者，但我们在观测结果以前，我们只能获得统计性的概率性的结论。这在宏观物“猫”上看着难以理解，只是因为我们日常生活中接触的宏观物没有涉及到微观物理世界的概率性，而微观物理世界恰恰是概率性的，它的“难以理解”也通过这个思想实验凸显。
很容易有这样的问题：那我们对微观世界的单一粒子进行观测不就行了吗？在观测上到底是什么样的困境导致我们无法获得准确的结果呢？就像打开箱子检测猫的死活一样。很可惜的是，我们没法“干净”“彻底”“原初”地对粒子的运动状态进行观测，我们这一观测必然会影响到粒子的运动状态。就仿佛我们打开箱子这只猫从生死叠加的波函数坍缩为粒子态生死之一一样。正是这一发现让科学家重新思考了我们意识的观测行为本身。
有一种常见的误解，这种误解也总是伴随着对某种神秘性体验的证明。既然我们的观测影响了粒子的结果，那岂不是证明了我们心灵实实在在地具有某种力量？这确实是一种误会。只要我们更坚定地认识到“世界上一切都是物质的”就能对量子理论做出准确的理解，尤其是意识“到我们的意识的观测是一件发生在物理世界上的事件”。
“我们观测”，简单地说是“我们看”。这个“看”到底是什么？常识上理解就是看，我们视线到了哪里我们就看到了什么。而在这里需要还原到物理世界进行追问。看见一个物体，其实是光照射到物体表面上通过反射进到了我们的眼睛中，这里是光子打到了视网膜上。所以实际上并非从眼睛发出某种视线，而是眼睛作为一种接收信号的仪器，接收到了光信号。打个比方，就仿佛下大雨的时候一个人拿着盆到处跑接雨水。雨就是光，盆就是眼睛，到处跑就是视线移动。
这样我们就能很容易明白，观测是一件物理世界，当然在这个角度上说，心灵也是视脑神经系统的运行过程也是物理世界，这里没有什么神秘的。那么现在就可以想想，我们观测一只猫——作为宏观物体——光子打到猫身上反射到我们眼睛中让我们看到这个过程，光子对猫的运动状态影响实在是太微弱了，因为量级差的太大。但是当我们在微观物理世界中探索的时候，我们的研究对象是微观粒子。恰恰光子就是一种微观粒子，那么我们在通过这种光的手段探测，光子撞击到一个微观粒子上后光子反射到我们眼睛中，过程中这个微观粒子怎么会不被同一量级的光子撞击影响到运动状态呢？所以观测行为会影响到微观粒子的状态实在是太正常不过了。
那么是不是能不通过光子，通过某种其他手段进行观测而不影响到待测粒子的状态呢？很遗憾，这里是微观物理世界，已经是现代科学所能延伸到的尽头了，实在是找不到某种比待测粒子还是微小的力量作用。观测一定是通过某种方式的观测，正是这个某种方式在微观上必然地会影响到待测粒子。正是在这个意义上说，没有什么“干净”“彻底”“原初”的观测，只不过对宏观物体的观测影响太小可以忽略罢了。而这个误解最早也是来自日常上我们对“看”的理解太过朴素和习以为常了，忽略了规定着我们方式，作为一种边界。
我们现在已经知道单个粒子我们无法测量它的全部性质（测不准原理），这就把强决定论的路给断了，起码是在我们认识上的路给断了，实际如何我们无法知晓。而从统计上概率上看我们还是知道的，可以理解为是一种底层随机到高层的统计的有序（也有科学家认为底层的随机其实有着隐变量，而如果发现了它底层也就不是随机了，不过这不是量子力学的正统解释。 ）。所以我们还不能走太远，说无什么物理学大厦的基地被摧毁了，起码到大量的粒子的运动状态一层，还是能发现明显的规律的（统计决定论）。
物理学正是如此通过自身的发展，通过意识到“意识是物理世界的一种现象”打破了主观客观的隔膜（这种隔膜的产生通过对“看”的分析我们可以发现是很自然的），呈现出一种“客观”“真理”的姿态。而这种“正确”的认识方式却有点忽略了我们的生活世界，或者说对生活世界彻底改造了。显然，对于许多科学家来说追求真理是毕生的志愿。但对许多其他人来说，人生的意义并不在于追求真理。而且，“真理”只有科学这一种姿态么？这要看我们对真理的理解了。
关系。量子力学勾连起主观和客观的关系，以“客观”为基底。海德格尔的存在论也试图打破主客观二元论的隔膜，以“主观”为基底。不同于物理学视角的把事物还原到粒子作用关系，海德格尔追求的是一种人化的，缘在的理解。在后者的理解中，事物首先是作为与活生生的人有某种联系的事物进行理解的。比如我们通过看电脑看到本篇文章，我们首先关注的不是这个过程中的粒子作用和物理现象，从某种意义上说更重要的是我与电脑这种技术的关系，我与本文的关系，而这种关系恰恰在生活世界中勾连起了主观与客观。通过上面的分析我们也可以发现，物理学无疑解决了一些问题，解释了一些物理现象。而存在论哲学无疑也对我们理解生活产生了另一种视角。而问题恰恰是，我们作为有性格的人，常常不同的人重视的问题是不一样的。科学家往往重视前者，艺术家往往对后者情有独钟（这个问题大概算是哲学问题，哲学家们不负众望地没有达成一致。粗略地说，英美哲学界倾向前者，欧陆哲学界倾向后者）。薛定谔也有相关体会：“物理世界的画面也缺少构成认知主体的所有感官特征，它是无色、无声、触摸不到的。以同样的方式，同样的原因，科学世界缺少或被剥夺了任何只有与有意识思索、感知的主体相联系才会有意义的一切。我首先指出是那些伦理学和美学的价值观，任何在此范畴、内容与此有关的价值观。科学世界中不仅缺少这些，而且从纯粹科学的观点来看，它无法被有机地插入”。这样问题还是回到了生活的意义，这个问题对于不同性格的人是有不同的解答。而正因为他们试图解释的问题不是一个层面的，我们也难以以某种超越层面的标准来衡量两者。这个标准位于哪个层面大概会倾向这个层面，没有超越层面的标准，正如没有超越方式的观测。
4.直接感觉的局限
“颜色本身并不能告诉你任何关于波长的特性”。
“它是一种白色粉末。有些人觉得它无味，而另一些觉得它很苦。……从那以后人们对它进行了广泛的研究。发现品尝这种特殊物质的‘试味员’的味觉有某种天生的特性，于其他条件没有关系。而且这种特性的遗传遵循了孟德尔法则，与血型特征的遗传类似。”
直接感觉直接经验的局限，也正局限着自省途径，局限着哲学。
“我在这里详细描述的情况经常被说成是‘随着测量技术的完善，观测者逐渐地被越来越静谧的仪器所代替’。但事实并非如此；观测者不是逐渐被替代，而是从一开始就被取代。我在前面已试图解释了观察者对色彩的感觉不能为判断光的物理性质提供丝毫线索……测量仪器的使用是相当重要的一步。虽然这种装置在今后还会逐渐得到完善，但无论多大的改进，这在认识论上并不太重要。对于认识论来说，它们的作用本质上是相同的。”
“其次，仪器永远无法完全替代观察者；倘若可以完全替代，观察者显然无法获得任何知识。”
在这个意义上说，仪器是感官的延伸，但在认识论上都是“方式”。而不同的方式能察觉的性质是不完全相同的，人类通过科学仪器察觉到了直接感觉不能发现的现象。但最终必须回归到直接感觉。随着理论和仪器的越加复杂，我们总是容易忘记最后一步我们是通过感觉来获取信息的。
5.感觉的奥秘
自己一直困惑的问题被历史上的思想家提到是十分喜悦的，而薛定谔也认为科学难以向我们展示这个问题——“感觉的奥秘”——的谜底。以视觉为例，即使物理学、生理学、认知科学再发展完善，把“看到黄色”这一整个的物理过程都发现了形如：a-b-c-d-……-z-黄色。假如这里的z是某一种黄色神经感受细胞（或者甚至是更底层的粒子），那么还是有这个问题“为什么z会引发意识中的黄色？”。这似乎是一个科学边界上的问题，薛定谔也认为是看不到解释的可能的。他把这个问题的根源归结到这个原因：“一方面我们对周围世界的了解依赖于我们的直接感知，无论这些知识是来自日常生活，还是来自精心安排的困难实验；另一方面，这类知识无法揭示感知与外部世界的联系”。具体地说，就是从z到黄色这一步跨出了科学范畴。更令人迷惑与绝望的是，这并非是科学自己的问题——好像哲学能解决似的——这是一个在现在看来什么手段都无法解释的问题。不只是视觉，对任何感觉的解释都有此困境。
在此基础上这个问题还可以再比较与追问。试问“z为什么引发了黄色”和“a为什么引发了b”有什么样的区别呢？使得后者似乎得到了解释而前者没有。似乎因为后者符合某种物理规律而得到了解释，前者中“黄色”已经是科学之外的事情了。但不要忘记的是，根本上说，科学解释的是how而非why。我们如果认同某种经验得到规律a-b，又有什么理由不认同经验得到的规律z-黄色呢？虽然后者比较特殊，因为我们对a-b都是在感觉下认识到的，而z-黄色这个过程中z是在感觉下认识到的，而黄色却是感觉本身。而如果不把这一层“客观”到“主观”的跨度要求一种超越how的分解，在我看来其实于追问“a-b”是没什么不同的了。但似乎也有这样的区别：比如我们从z本身是发现不了什么“黄色”特质的，所以我们会疑问z为什么引发了黄色而不是蓝色或其他什么颜色。而从a-b这个过程，是服从某种可以解释how的抽象规律的。但是，我们可以对粒子的行为在物理学上提炼出抽象的数学规律，而生理过程却一直是作为直接描述性的。所以位于接收光的生理阶段的y-z本就是与光本身的粒子过程的解释要求上有差异的。所以在我看来，这里其实有两个问题：一个是科学边界上物理实在到感觉这一跨，另一个是本身对相继关系、规律为何如此存在的追问。薛定谔似乎是认为“从z到黄色”这一步跨的太大了，而生理上的y-z全然在我们视觉下发生，它的相继关系我们是可以接受的。
书中最后引述了德谟克利特的一个论断（由盖伦保存下来），摘录如下：
“
智慧说：‘表面上有色彩，表面上有甜味，表面上有苦味，但实际上只有原子和虚空。’
感觉反驳说：‘可怜的智慧，你希望借用我们的论据击败我们吗？你的胜利就是你的失败。’
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