2013年4月17日 星期三

2013-4-18:蓬門緣何為誰開?(東海大學生命科學系陳仁祥教授)

在談到物理學家對生物學的貢獻時,許多人會提到量子力學開山祖師薛丁格Erwin Schrödinger, 1887-1961)所寫的《生命是什麼》。標準的說法是這樣的:在二次大戰剛結束時,許多職涯被戰事耽擱了好幾年的年輕物理學家回到校園。面對門檻漸高的既有領域,這些人急著找一個未開發的新領域,以便能在滿地泥濘的原始濕地上「踩了就會留下來」。薛丁格的書指點了這些科學新生代,其中有好幾位後來都成了分子生物學裡的大頭。

但是,有兩位和薛丁格在科學殿堂中平起平坐的科學家對這個說法嗤之以鼻,還趁受邀參加薛丁格百年誕辰紀念時,狠狠地修理薛丁格。其中一位是我們在「誰怕Perutz?」裡提到的佩魯茨Max Perutz, 1914-2002);他不但說

The apparent contradictions between life and the statistical laws of physics can be resolved by invoking a science largely ignored by Schrödinger. That science is chemistry.
直指薛丁格的長篇大論完全是出於無知,還更進一步地提出證據證明薛丁格根本就是拾人牙慧、了無新意。

另一位則是大名鼎鼎的鮑林Linus Pauling, 1901-1994)。他說薛丁格居然連最基本的物理都沒弄清楚:
Schrödinger's discussion of thermodynamics is vague and superficial to an extent that should not be tolerated even in a popular lecture. In the discussion of thermodynamic quantities it is important to define the system...Schrödinger never defines the system. Sometimes he seems to consider that the system is a living organism with no interaction whatever with the environment; sometimes it is a living organism in thermal equilibrium with the environment...
鮑林接著說,薛丁格要是具體一點,想像一隻變溫生物被裝在物質無法進出,但可以與環境交換熱能的容器中,就不會在那邊胡說八道了。

沒錯!薛丁格要是照著鮑林的話去做,就會發現他大可以從最簡單的一個細胞開始思考生命現象裡的熱力學。先讓熱可以流進流出,再允許物質也可以進出,然後他就會發現,要解釋生命現象,傳統的熱力學就夠了,根本沒有必要引入後來讓他一再辯解的「負熵」。而且,以薛丁格的聰明才智來推斷,他說不定會窺見當今生物學的熱門主題:物質的進出。

明天,四月十八日(週四)中午十二點十分,在理學大樓一樓A101教室,東海大學生命科學系的陳仁祥教授將要從薛丁格跌得鼻青臉腫的地方談起,告訴我們物質進出細胞所涉及的熱力學,以及誰可以進出、誰在控制進出、誰會影響進出…

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