10月16日晚，我在北京大学的英杰阳光厅，面对百余名北大学子，作了一场题为“物理学家为什么关注生命科学”的演讲。这是一个比较跨界的话题，我注意到并且产生兴趣，源自于数年前对于解开DNA结构之谜幕后故事的探究。我的讲述，就从那个传奇故事引入——

1937年从伦敦大学学院获得物理学学士学位后，弗朗西斯·克里克留校做过一段时间研究工作。“二战”期间，他为军方设计特制水雷，做得相当成功。可当战争结束时，他却不知道该干什么工作了。但他心里明白，自己的事业起步已晚，因此必须第一次就作出正确的选择。

有一天，克里克跟几位对科学有兴趣的海军军官热情地谈论起抗生素（青霉素之类）的新发展，十分激动。但当晚他却意识到，实际上他对这个问题并不懂，只是从书刊里读过相关内容，了解一点而已。“我感到我并不是对他们讲科学，而是在闲聊。”

这种感觉启发克里克发明了“闲聊检验”——你所闲聊的事情就是你真正感兴趣的事情。他毫不犹豫地把这个检验用到当时的谈话上。“很快，我把兴趣集中到两个主要领域：一个是生命和非生命之间的界限，一个是脑的活动方式。进一步的思考表明，这两个题目有共同之处：它们都涉及目前科学还不能解释的许多问题。”

克里克为自己的认识和进展感到高兴。他的下一个问题是要决定做什么工作，而同样重要的问题是去哪里工作。

当时，科学界已有人认识到，把现代物理技术应用于生物学问题十分重要、大有可为。事实上，一门把生物学、化学和物理学融合在一起，从分子水平上研究生命现象物质基础的学科——分子生物学，已渐渐地有了一个雏形。克里克得到忠告：“你应该到剑桥去。”

1947年，克里克进入剑桥大学学习生物学。4年之后，他在那里遇到了原来有志于成为鸟类学家的詹姆斯·沃森。又过了两年，这两个初出茅庐的无名之辈做出了“20世纪下半叶最重要的科学发现”——构建出DNA结构模型，轰动世界。他们的成功，在很大程度上得益于跨学科、跨领域的交流、探索和思考。

克里克后来回忆，他当时感到非常奇怪：大多数遗传学家和蛋白质化学家从未认真考虑过他们各自的领域是密切联系的。每一领域的科学家们在向自己的目标努力时，也很少注意到另一领域的情况。而他和沃森都读过量子力学的重要奠基人之一、1933年诺贝尔物理学奖获得者埃尔温·薛定谔于1944年出版的《生命是什么？》一书。

这位奥地利物理学家在书中非常清楚地表达了一个信念：生命的基本特征就是能够储存和传递信息，亦即遗传密码能够代代相传。基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命，就必须知道基因是如何发挥作用的。他还认为，遗传密码必须由分子来“书写”，因为只有这样才能将复杂而紧凑的信息“装进”小小的细胞里。

同样引人瞩目的是，《生命是什么？》一书开篇第一章“经典物理学家对生命问题的探讨”就提出了久经讨论的一个重大问题：在一个生命有机体的空间范围内，发生在时间和空间中的事件，该如何用物理学和化学来解释？他说他在书中力求阐述和确定的初步答案可概括为：当今的物理学和化学虽然在解释这些事件上无能为力，但并不代表这样的事件不能被这些学科所描述。

那时人们已经认识到，从根本上说，一个有机体的最具活性部分的原子排列及其相互作用方式，和迄今为止所有的物理学家和化学家所研究的原子排列方式存在本质上的差异。要使得物理学家或化学家发现的规律和定则，能直接应用在有机生命体的活性部分如此特殊的结构上，这几乎是天方夜谭。

多年以后，又一位关注生命科学的物理学家“上场”了。他就是量子电动力学的开创者之一、美国著名物理学家弗里曼·戴森。他评价说：薛定谔的书具有开创性，并且影响深远，因为他知道怎样提出恰当的问题，细胞分裂时，被复制分子的物理结构是什么？如何理解分子的复制过程，每一代分子怎样保留自己的特性并且遗传给后代？它们如何成功控制细胞的新陈代谢？他们怎样在高等生物的结构和功能里创建可见的组织？

虽然薛定谔本人没有回答戴森所列举的这些问题，但他通过提问引导了生物学在随后40年的非凡成就和具有划时代意义的发现：双螺旋结构、遗传学的三联体密码、精确分析和大规模合成基因，并定量测量物种的进化趋异。

如今，虽然人类在分子生物学领域获得了巨大的进步，但是我们仍然困扰于薛定锷那简单而直接的问题，它的确让人感到困惑。20世纪顶尖的生物学家甚至声称，当前生物学所处的状态，正类似于20世纪初期的物理学。

问题远不止于此。（上）