統(tǒng)計(jì)物理學(xué)·結(jié)構(gòu)上的根本差異

如果只是為了喚起過(guò)去解決不了的問(wèn)題在將來(lái)總會(huì)得以解決的希望，那么上述回答就太微不足道了。更為積極的意義在于，它充分地說(shuō)明了物理學(xué)和化學(xué)目前為什么對(duì)此還無(wú)能為力。

多虧了生物學(xué)家們（主要是遺傳學(xué)家們）在過(guò)去三四十年里的杰出工作，我們?nèi)缃褚呀?jīng)掌握了足夠多關(guān)于有機(jī)體實(shí)際物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其功能的知識(shí)。這些知識(shí)可以說(shuō)明當(dāng)前的物理學(xué)和化學(xué)還不能解釋在空間和時(shí)間上發(fā)生于生命有機(jī)體內(nèi)的現(xiàn)象，并確切地指出為何不能。

有機(jī)體中最重要的那部分結(jié)構(gòu)的原子排列方式以及這些排列方式之間的相互作用，與物理學(xué)家和化學(xué)家們迄今為止在實(shí)驗(yàn)中及理論上研究的對(duì)象有著根本的差異。不過(guò)，除了堅(jiān)信物理學(xué)和化學(xué)定律完全是統(tǒng)計(jì)學(xué)定律的物理學(xué)家之外，其他人也許很容易認(rèn)為我剛剛稱之為根本的差異似乎是微不足道的。[1]因?yàn)椋菑慕y(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，才會(huì)發(fā)覺(jué)生命有機(jī)體的重要部分是如此地全然不同于物理學(xué)家和化學(xué)家們所處理的任何物質(zhì)對(duì)象，不管是在實(shí)驗(yàn)室操作還是在寫字臺(tái)前沉思。[2]他們由此發(fā)現(xiàn)的定律和規(guī)律是以其對(duì)象的特定結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，直接拿這些規(guī)律和定律拿來(lái)解釋那些不具備該結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的行為，幾乎是不可想象的。

我們并不指望非物理學(xué)家能理解我剛剛用如此抽象的術(shù)語(yǔ)所表達(dá)的“統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)”上的差異，更不用說(shuō)領(lǐng)悟到這種差異的重大意義了。為了能生動(dòng)形象地表明這一觀點(diǎn)，我先把后面將要詳細(xì)解釋的一個(gè)內(nèi)容提前透露一下，即生命細(xì)胞的最基本部分——染色體結(jié)構(gòu)——可以頗為恰當(dāng)?shù)胤Q為非周期性晶體。迄今為止，我們?cè)谖锢韺W(xué)上處理的都是周期性晶體。對(duì)于一般的物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)是非常有趣和復(fù)雜的研究對(duì)象了；作為無(wú)生命自然界中最吸引人和最復(fù)雜的物質(zhì)結(jié)構(gòu)之一，它們已然令其絞盡腦汁了。然而，與非周期性晶體比起來(lái)，它們則相當(dāng)平淡乏味。兩者在結(jié)構(gòu)上的差別，好比一張普通墻紙和一幅杰出刺繡的差別，前者只不過(guò)是按照一定的周期性不斷重復(fù)同樣的圖案，而后者，比如拉斐爾花氈，則絕非乏味的重復(fù)，而是大師的極有條理和富含意義的精心設(shè)計(jì)。

說(shuō)到那些把周期性晶體視為最復(fù)雜的研究對(duì)象之一的人，我指的是嚴(yán)格意義上的物理學(xué)家。實(shí)際上，有機(jī)化學(xué)所研究的那些越來(lái)越復(fù)雜的分子，已經(jīng)和“非周期性晶體”非常接近了，而后者在我看來(lái)正是生命的物質(zhì)載體。因此，有機(jī)化學(xué)家們?cè)缫褳樯鼏?wèn)題做出了重大的貢獻(xiàn)，而物理學(xué)家們卻幾乎無(wú)所建樹，這就不足為奇了。