生命是什么？
1944年，来自奥地利的理论物理学家——薛定谔，发出了这样的疑问。
薛定谔（Schrodinger），量子力学的奠基人，由于薛定谔方程的发现获得1933年诺贝尔物理学奖，统计热力学集大成者，分子生物学的开山鼻祖，引领了一大批物理学家向探索生命的奥秘；不过，最让大众熟知的，其实是他提出的一个有趣的思想实验——“薛定谔的猫”。
薛定谔的猫——一只既死又活的猫
1944年，薛定谔出了一本小册子——《生命是什么：生物细胞的物理学见解》，此书一出，吸引了一大批物理学家投身于分子生物学研究。今天我们就借由一个伟大的物理学家的智慧，来从物理角度窥探生命的奥秘。
世界由原子组成我们日常接触的所有物质，其实都是数量超乎想象的原子（分子）。有多么超乎想象呢？开尔文举过一个让人印象深刻的例子：假设你把一杯水倒入大海，只要充分搅拌后，再从七大洋中任意一处再舀出一杯水来，将会发现，这杯水中仍有大约100个水分子来自于原先那杯水！
换言之，100个分子相比于一杯水，恰如一杯水相比于七大洋。足见水分子之小。
具体有多小呢？一般我们认为，一个原子的直径约为1~2埃（1埃=米）。
其实，原子是没有确定的直径的，因为——
原子并不是一个实体原子由原子核与电子组成，电子本身是“一个点”，没有半径，它围绕着原子核转动，它转动的范围姑且理解为原子的内部吧。
原子核更小了，是原子的十万分之一左右，那么，原子核是个实体吗？
非也。原子核由质子与中子组成，而质子与中子都是由3个夸克组成，而这个夸克也只是一个点而已，没有直径，不是实体！
看到这里，我们才真正第一次明白了，什么叫“万物皆空”，因为原子本身只是由一些“点”组成的，原子是“空”的，万物也是“空”的！
“色即是空，空即是色。”——《心经》
前面我们了解了一些宏观世界与微观世界的基本关系，帮助我们运用想象力在宏微世界中出入无碍，下面我们要提出一个重要的物理学思想——
所有物理定律都是统计规律统计物理学（Statistical Physics）告诉我们，每一个原子虽然都在做着难以预测的运动，但是，一堆原子的“集体行为”却是可以预测的，而这就是所有物理学定律的基础。
比如，我们讲“温度”，一个物体很热或很凉，其实是对于这个物体中所有疯狂地做着热运动的原子，所提出的一个统计概念，用较高的温度来表示原子热运动剧烈，用较低的温度来表示原子热运动不那么剧烈。
温度唯一的意义，就是代表原子热运动是程度
再比如，我们说“扩散”，一种化学物质在水中逐渐扩散，从宏观上，我们说浓度梯度越大的地方，扩散的速度也越大，但是，对于每个原子来说，它并不能感受到浓度梯度，它只是在无头无脑的热运动而已，而在任意一个截面上，整体来看，同一时间段内，原子多的一侧就必然有更多的原子穿过截面，最终表现为扩散。
听到这里，我们应该能够理解一个问题了，那就是——
为什么生命相对于原子来说如此之大也许不少同学思考过这样一个问题，为什么生物的尺寸这么大，而不是再小几个数量级？有没有可能有少量原子组成的生命？
没有。
因为生命要想生存，需要一个基本的功能，就是“感觉”。比如人类，需要视觉、听觉、触觉等等。而所谓感觉必须是“稳定的信号”，这就意味着必须是在感觉“足够多数量的原子团”。一旦原子数量过少，我们感觉到的信号就非常不稳定，不符合统计规律，那么人类就变成没有感觉的物体了。
就好像一个测量仪器，如果它过于灵敏，那么它其实是最无用的。
所以，人类的思维只能建立在“有序”的物质上。
然而，生命体本体与生命体内部的物质，似乎在运行着完全不同的物理定律。
量子力学与基因突变我们现在已经知道，生命体遵循着一个基本规律，这个规律如此重要，以至于被称为生命科学的“中心法则”，如下图所示——
从图中我们已经感觉到一个与前面有些矛盾的问题，那就是，原子热运动是非常不稳定的，所以必须有大量的原子统计出稳定的规律，但是，DNA分子的原子数量并不大，为什么就能如此稳定，如此可靠？
我们现在知道，DNA分子的双螺旋结构是非常稳定的，用量子力学的观点来说，就是处在一个“能量最低状态”——
分子若想产生不稳定的构型变化，其实是不能够连续的移动的，只能够从大量不连续的状态中选择，这些状态被称为“能级”，而从一种状态变成另一种状态则称为“量子跃迁”，对于DNA分子来说，也就是所谓的“突变”。
幸运的是，通过计算，我们发现突变的几率非常之小，提高温度可以提高突变的概率，如果暴露在X射线下则突变率会大大提升。
铺垫了这么多，终于可以展开我们今天的核心思想了——
生命究竟是什么？或者这样问：“怎样的一团物质可以被认为是活物呢？”
水可以沸腾，化学物质可以激烈反应，然而，随着时间的流逝，系统一定会衰退为永恒不变的状态，不会再发生任何可观测的事件，成为一团死寂，物理学中称为“热力学平衡”或“最大熵状态”。
熵（Entropy）是个非常重要的概念，尤其对于生命而言。通常，我们会这样解释：熵就是“混乱度”，负熵就是“序”。
万事万物，都会自发向最大熵状态变化，这其实也就是我们熟知的“热力学第二定律”了。
不过，你有没有仔细想过，究竟什么叫做“混乱”呢？水中的化学物质，扩散前后相比，谁更混乱呢？
其实，还有一种很好地理解熵概念的思路——熵是达成同一状态的方式数，熵就是几率，熵就是几率的能量等价体。
所以，姑且也可以这么去简单理解，原子热运动自发形成一团浆糊的几率很大，因此熵大，自发形成一块手表的几率非常小，这时熵小。
既然万事万物都会自发向最大熵状态变化，那么生命就必须能够产生或吸取对抗熵增的物质，也就是“负熵”。生物学中所说的“新陈代谢”，就是这个及时全部消除那些无时无刻不得不产生的熵。
所以，生命以负熵为生。
说到这里，不禁让人唏嘘不已、浮想联翩，原来生命之所求，无非“序”也；其中可能产生的哲学思考，留待读者们一同在评论区探讨研究。
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