爱因斯坦说物理学只能研究自然界中的一些简单事物

1.生物物理观

关于生命的问题，不仅受到生物学家的关心，而且由于宇宙从无序到有序发展过程中出现了生命，因此还与现代物理学观点紧密关联。尤其是在近代经过几次科技革命，奠定了以物理学为核心的现代科学体系后，人类才有可能对自身的生存环境有所认识。在取得对无机世界的一些理解后，一些物理学家开始了解释生命的尝试。

1943年，奥地利著名物理学家埃尔温·薛定谔在爱尔兰都柏林三一学院发表了题为《生命是什么》的演讲，这位波动力学理论的创始人以热力学和量子力学理论解释生命的本质，以“非周期性晶体”、“负熵”、“密码”传递、“量子跃进”或突变等概念来说明有机体的物质结构、生命活动的维持和延续、生物的遗传和变异等生命现象，他“力图把介于生物学和物理学之间的基本概念向物理学家和生物学家讲清楚”。他提出了生命的特征在于生命系统能不断增加负熵，生命依赖于生命系统结构的完整性，这一观点深化了对生命本质的认识，启发了人们从生命系统的遗传信息方面来探索生命的奥秘。“还原论”和“决定论”在解决这类“周期性晶体”时，取得了令人信服的成就。

这次演讲直接启发了20世纪50年代克里克和沃森提出DNA的“双螺旋模型”，促进了1961年雅各布和莫诺提出的基因调控的操纵子学说，奠定了分子生物学的理论基础。同时，这次演讲也影响了一大批物理学家、化学家进入生物学领域，以物理学和化学的思辨方法去研究生命活动规律。生物物理学科，忽如一夜梨花突然盛开，其研究内容几乎涉及到生物学的所有问题。然而物理观解决不了生命的深层问题，理论的低层次是物理观解释生命的一大困难。从认识对象上看，物理学所研究的对象常是永恒的、固定的简单性事物。在人们研究物质的特性时，物质结构（或体系）中事物的联系往往较为直观，而生命是一定历史时期，一定环境下的有机复杂性事物，其复杂性有三个特点：其一是在复制生物结构的过程中，存在指令和控制，并由此呈现出生长性和自主性；其二是生物具有无双性，这导致不同层次，不同类群，甚至不同个体生物的复杂性；其三是生物复杂程度的超巨性，从分子→细胞→组织→器官→个体的每一个层次本身都包含着复杂的物质、能量和信息，而层次之间又嵌含了人们无法想像的普遍联系。所以，爱因斯坦说：“物理学只能研究自然界中的一些简单事物……物理学家对于他的主题必须极其严格地加以限制，他必须满足于描述我们的经验领域内最简单的事件，企图以理论物理学家所要求的精密性和逻辑完备性来重现一切比较复杂的事件，这不是人类智力所能及的。”生命现象的运动是整体的行动，远非组成部件性质的叠加所能描述。

从研究的方法和手段上看，以物理学为核心的现代科学不是一对生命体进行实践的有效工具。

首先，解释生命必须正视遗传物质的起源问题，必须从实验上证明生命来自于无机界。这意味着在实验室用无机离子合成生命。然而，生命的进化由于是一个历史的、随机的、惟一的过程。它的产生和演化是在无数次突变的条件下选择了惟一快捷的途径发生的。以人类的有限生命和历史是否能进行这样的循环验证操作呢？

其次，用这种现代科学研究生命结构也已到了尽头。过去物理学在生物学的各个领域取得的巨大成功，是因为认识客体在当时的结构层次上符合现代科技所能达到的认知能力，而当物理手段、思路所能辐射的范围渐渐完备后，当人们对生命运动的认识进入更深的层次，物理手段已无能为力了。所以，面对生命中大量的未知——信号转导、意识存储等高级运动方式，远非现代科学进行可测性分析所能胜任。

最后，生命体中的一些特异现象常令现代科学陷入尴尬的境地，例如蛋白质的折叠问题，蛋白质正确的构像是其体现生命的基础。构成每一种生命体的蛋白质全部都由大量氨基酸组成的序列而形成，一旦氨基酸被接入正确的序列，蛋白质便立即迅速折叠成具有生物活性的惟一的三维结构，而用计算机寻找仅由100个氨基酸组成肽腱的最终折叠形成，大约要花上10127年的时间。

以上这些生命现象都与数学、物理和逻辑世界中的人类的认知能力相抵触。面对这些“悖论”，反思我们的思维时，只能说要么人类所积累的科学有缺陷，要么自然界本身是不完全的。而马克思的自然观认为，自然界中的一切现象都连结成一个统一的、相互联系和相互转化的物质和运动状态的链条，其中没有任何一种物质和运动状态可以由“非物质”或“虚无”中产生，也没有任何一种物质和运动状态可以转化为“虚无”，在“消除了对造物主的最后一次回忆”后，提示了自然界是一致的、完备的。所以，以物理学为核心的现代科学面对生命的“悖论”，只能说明人类社会积累的现代科学有缺陷。

尽管，马克思主义认为，事物之间或事物内部存在着普遍联系，同一事物人类不能感知的现象和联系与人类能感知的现象和联系之间存在着双向因果链，彼此作为原因，都能在对方部分产生结果，以此提供了相互认识的途径。然而，对于人类认知来讲，一方面可感知的部分作为原因，在不可感知部分产生的结果由于不可感知而不可知；另一方面不可感知的部分作为原因在可感知的部分产生的结果却形成了人类对其产生无法理解的事物或状态，因而不可识（也许，蛋白质三维构象的折叠和对称破缺现象等就是不可识的例子）。这样，两方面的联系由于认识主体的“天然缺陷”而割断，不可感知的部分因此难以把握。进一步看，现代科学框架是建立在事物可感知的部分，马克思主义系统观认为，事物的不同部分或层次存在质的不同，“企图用一个部分或层次的语言和理论来表达各个部分或层次的规律是不会成功的”。从根本上揭示现代科学的局限性，这也正是它在解释生命的“核心问题”与“异常现象”时的尴尬之因。