1944年，來自奧地利的理論物理學家——薛定諤，發出了這樣的疑問。
薛定諤（Schrodinger），量子力學的奠基人，由于薛定諤方程的發現獲得1933年諾貝爾物理學獎，統計熱力學集大成者，分子生物學的開山鼻祖，引領了一大批物理學家向探索生命的奧秘；不過，最讓大眾熟知的，其實是他提出的一個有趣的思想實驗——“薛定諤的貓”。
薛定諤的貓——一只既死又活的貓
1944年，薛定諤出了一本小冊子——《生命是什么：生物細胞的物理學見解》，此書一出，吸引了一大批物理學家投身于分子生物學研究。今天我們就借由一個偉大的物理學家的智慧，來從物理角度窺探生命的奧秘。
世界由原子組成
我們日常接觸的所有物質，其實都是數量超乎想象的原子（分子）。有多么超乎想象呢？開爾文舉過一個讓人印象深刻的例子：假設你把一杯水倒入大海，只要充分攪拌后，再從七大洋中任意一處再舀出一杯水來，將會發現，這杯水中仍有大約100個水分子來自于原先那杯水！
換言之，100個分子相比于一杯水，恰如一杯水相比于七大洋。足見水分子之小。
具體有多小呢？一般我們認為，一個原子的直徑約為1~2埃（1埃=10-10 米）。
其實，原子是沒有確定的直徑的，因為——
原子并不是一個實體
原子由原子核與電子組成，電子本身是“一個點”，沒有半徑，它圍繞著原子核轉動，它轉動的范圍姑且理解為原子的內部吧。
原子核更小了，是原子的十萬分之一左右，那么，原子核是個實體嗎？
非也。原子核由質子與中子組成，而質子與中子都是由3個夸克組成，而這個夸克也只是一個點而已，沒有直徑，不是實體！
看到這里，我們才真正第一次明白了，什么叫“萬物皆空”，因為原子本身只是由一些“點”組成的，原子是“空”的，萬物也是“空”的！
“色即是空，空即是色。”——《心經》
前面我們了解了一些宏觀世界與微觀世界的基本關系，幫助我們運用想象力在宏微世界中出入無礙，下面我們要提出一個重要的物理學思想——
所有物理定律都是統計規律
統計物理學（Statistical Physics）告訴我們，每一個原子雖然都在做著難以預測的運動，但是，一堆原子的“集體行為”卻是可以預測的，而這就是所有物理學定律的基礎。
比如，我們講“溫度”，一個物體很熱或很涼，其實是對于這個物體中所有瘋狂地做著熱運動的原子，所提出的一個統計概念，用較高的溫度來表示原子熱運動劇烈，用較低的溫度來表示原子熱運動不那么劇烈。
溫度唯一的意義，就是代表原子熱運動是程度
再比如，我們說“擴散”，一種化學物質在水中逐漸擴散，從宏觀上，我們說濃度梯度越大的地方，擴散的速度也越大，但是，對于每個原子來說，它并不能感受到濃度梯度，它只是在無頭無腦的熱運動而已，而在任意一個截面上，整體來看，同一時間段內，原子多的一側就必然有更多的原子穿過截面，最終表現為擴散。
聽到這里，我們應該能夠理解一個問題了，那就是——
為什么生命相對于原子來說如此之大
也許不少同學思考過這樣一個問題，為什么生物的尺寸這么大，而不是再小幾個數量級？有沒有可能有少量原子組成的生命？
沒有。
因為生命要想生存，需要一個基本的功能，就是“感覺”。比如人類，需要視覺、聽覺、觸覺等等。而所謂感覺必須是“穩定的信號”，這就意味著必須是在感覺“足夠多數量的原子團”。一旦原子數量過少，我們感覺到的信號就非常不穩定，不符合統計規律，那么人類就變成沒有感覺的物體了。
就好像一個測量儀器，如果它過于靈敏，那么它其實是最無用的。
所以，人類的思維只能建立在“有序”的物質上。
然而，生命體本體與生命體內部的物質，似乎在運行著完全不同的物理定律。
量子力學與基因突變
我們現在已經知道，生命體遵循著一個基本規律，這個規律如此重要，以至于被稱為生命科學的“中心法則”，如下圖所示——
從圖中我們已經感覺到一個與前面有些矛盾的問題，那就是，原子熱運動是非常不穩定的，所以必須有大量的原子統計出穩定的規律，但是，DNA分子的原子數量并不大，為什么就能如此穩定，如此可靠？
我們現在知道，DNA分子的雙螺旋結構是非常穩定的，用量子力學的觀點來說，就是處在一個“能量最低狀態”——
分子若想產生不穩定的構型變化，其實是不能夠連續的移動的，只能夠從大量不連續的狀態中選擇，這些狀態被稱為“能級”，而從一種狀態變成另一種狀態則稱為“量子躍遷”，對于DNA分子來說，也就是所謂的“突變”。
幸運的是，通過計算，我們發現突變的幾率非常之小，提高溫度可以提高突變的概率，如果暴露在X射線下則突變率會大大提升。
鋪墊了這么多，終于可以展開我們今天的核心思想了——
生命究竟是什么？
或者這樣問：“怎樣的一團物質可以被認為是活物呢？”
水可以沸騰，化學物質可以激烈反應，然而，隨著時間的流逝，系統一定會衰退為永恒不變的狀態，不會再發生任何可觀測的事件，成為一團死寂，物理學中稱為“熱力學平衡”或“最大熵狀態”。
熵（Entropy）是個非常重要的概念，尤其對于生命而言。通常，我們會這樣解釋：熵就是“混亂度”，負熵就是“序”。
萬事萬物，都會自發向最大熵狀態變化，這其實也就是我們熟知的“熱力學第二定律”了。
不過，你有沒有仔細想過，究竟什么叫做“混亂”呢？水中的化學物質，擴散前后相比，誰更混亂呢？
其實，還有一種很好地理解熵概念的思路——熵是達成同一狀態的方式數，熵就是幾率，熵就是幾率的能量等價體。
所以，姑且也可以這么去簡單理解，原子熱運動自發形成一團漿糊的幾率很大，因此熵大，自發形成一塊手表的幾率非常小，這時熵小。
既然萬事萬物都會自發向最大熵狀態變化，那么生命就必須能夠產生或吸取對抗熵增的物質，也就是“負熵”。生物學中所說的“新陳代謝”，就是這個及時全部消除那些無時無刻不得不產生的熵。
所以，生命以負熵為生。
說到這里，不禁讓人唏噓不已、浮想聯翩，原來生命之所求，無非“序”也；其中可能產生的哲學思考，留待讀者們一同在評論區探討研究。
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