三一学院地处都柏林的中心，它那灰色的三层新古典主义建筑环绕在草坪和运动场周围。校园的最东头是另一栋灰色建筑，落成于年，则是另一种截然不同的风格。那是菲尔兹杰拉德大楼，或者依据其门楣上刻的字叫物理实验楼。这栋楼的最顶层是一个演讲厅，年2月第一个周五的傍晚，约有余人聚集在这里，坐在漆过的木质长凳上。据《时代》杂志报道，有幸坐在这里的人主要有“内阁大臣、外交官、学者以及社会名流”，还有当时爱尔兰的总理埃蒙·德·瓦莱拉（éamondeValera）。他们聚集在这里是要聆听诺贝尔奖得主、物理学家埃温·薛定谔（ErwinSchr?dinger）做的一场题为“生命是什么”的有趣演讲。对此感兴趣的人如此之多，以至于很多人被拒之门外，在接下来的周一又安排了同样一场演讲。薛定谔是在逃离纳粹后而来到都柏林的——在年德国吞并奥地利之前，他一直在奥地利格拉兹大学工作。尽管薛定谔以希特勒的反对者而闻名，但他对纳粹的侵占发表了一封言辞并不激烈的声明，希望能够留下来。然而，这一策略并未奏效，他不得不匆匆逃离祖国，诺贝尔奖章也未能携带。对物理学很感兴趣的德·瓦莱拉（DeValera）为薛定谔在都柏林新成立的高等研究院提供了一个职位。就这样，在爱尔兰这位量子力学大师的岁月才未被蹉跎。连续三个周五，56岁的薛定谔前往菲尔兹杰拉德大楼的演讲厅进行演讲，他探讨了量子物理学与生物学最新发现之间的关系。
遗传性与物理学他处理的问题之一是遗传的本质。与之前其他人一样，薛定谔为这一现象所震撼：在普通细胞分裂（有丝分裂，有机体生长的方式）和生殖细胞生成过程中（减数分裂），染色体都能够精确地复制。你的身体能够长到现在这般大小，其间经历了数万亿次的有丝分裂，并且在整个复制与倍增的过程中，遗传密码显然也得到了精确的复制。从而，基因准确无误的传递给下一代。薛定谔用大家所熟悉的哈布斯堡家族的特征向听众进行了解释——哈布斯堡家族所有人都有着突出的长下巴——这可以上溯几百年的历史，而没有明显的变化。对生物学家来说，基因这种看起来恒久不变的特性不过是一个既成的事实。然而，当薛定谔讲给他在都柏林的听众时，对这些物理学家而言，这便产生了问题。薛定谔计算出每个基因仅由个原子构成。那样的话，基因就应该不停地闪烁和变化，因为物理学和化学的基本定律都是统计性的；尽管原子整体上总是趋向于一致的运动，但是单个原子可以按背离这些定律的方式运动。对于我们遇到的大多数物体而言，这无关紧要。像桌子、石块或者奶牛等都由极大量的原子组成，因此它们不会以不可预测的方式运行。桌子就是桌子，它不会自发地变成石块或者奶牛。薛定谔认为，若基因仅有数百个原子组成，它们就会显现出极不稳定的运动，也就是说它们不会在几代之间保持恒定的特征。但是实验表明这种变化非常罕见，并且即使突变发生时，它也能够精确地遗传下去。薛定谔用如下的术语对这一问题进行了总结：在活的有机体内，有许多极小的原子团，小到不足以显示精确的统计学定律……而它们在极有秩序和极有规律的事件中确实起着主导作用。它们控制着有机体在发育过程中获得的、可观察的大尺度性状，决定了有机体发挥功能的重要特征；在所有这些情况下，都显示了十分确定而严格的生物学定律。这个挑战要去解释在仅由极少量的原子构成，且多数原子运动并不规律的情况下，基因是如何有规则地运作，并产生正常有机体的。为了解决物理学定律与生物学事实之间的明显矛盾，薛定谔转向了当时已有的、最复杂的遗传理论——这是由梯莫菲也夫·列索夫斯基（NikolayTimofeeffRessovsky）、卡尔·齐默尔（KarlZimmer）和马克斯·德尔布吕克（MaxDelbrück）三人提出的。三人论文年，苏联遗传学家列索夫斯基与美国遗传学家荷曼·缪勒（HermannMuller）合作，发现基因暴露于X射线可产生突变。不久，列索夫斯基开始与放射物理学家齐默尔和年轻的德国量子物理学家德尔布吕克展开一项合作。三人团队决定针对基因采用“靶向学说”——这是研究射线效应的一个核心概念。他们用X射线轰击细胞，随着射线频率和强度的变化，观察不同突变发生的频率。这样，他们认为应该能够推测出基因（靶标）的物理大小，并且通过测定其对射线的敏感度，可以揭示出基因的构成。年，他们合作的成果便是一本合著的德文出版物——《关于基因突变和基因结构的本质》，其更广为人知的名字是“三人论文”。三人团队得出结论，基因是分子大小的不可分的物理化学单位。他们还提出，突变与分子中化学键的改变有关。尽管他们已尽最大努力，然而基因的本质及其确切的大小，仍然无从得知。薛定谔在都柏林向听众讲述遗传的本质时，他不得不给出一个解释，就是基因到底包含什么。然而即使在当时最为前沿的理论——“三人论文”中，也没能回答这个问题。因此，薛定谔仅用逻辑来支持他的假设，认为染色体“包含了个体未来发育和成熟个体机能的全部模式的密码本”。这是首次有人明确提出基因可能含有密码，或者更简单地说基因就是密码。将他的观点转化成合乎逻辑的结论，薛定谔认为受精卵的“密码本”应该可以阅读，从而可以知道“在适宜的条件下，这个受精卵是发育成一只黑公鸡还是一只芦花鸡，是长成一只苍蝇还是一棵玉米，一株杜鹃花，一只甲虫，一只老鼠或一个女人”。薛定谔的思想的确标新立异，不过在某种程度上，它可能是对这两种早期思想的回响：有机体是如何发育的，以及未来有机体的行为隐含在受精卵中这一古老设想。他提出了这样一个问题，未来的有机体在受精卵中是如何呈现的，以及通过何种途径使得这种形式成为生物实体。他认为这两者其实是一个问题：染色体结构在“隐含”信息成为有机体的过程中起了作用。它们就像是法律条文与执行权力的统一体一样，或者使用另一个比喻，就像是建筑师的图纸和建筑工人的技艺。
用密码说话为了解释他所假设的密码本是怎样工作的——由于关乎“有机体所有未来的发育”，它不得不异常复杂——薛定谔借助于一些简单的数学来说明一个有机体内形式多样的不同分子是如何编码的。通过计算，薛定谔指出，如果每个生物分子由1到25个字母组成的一个单词决定，并且该单词由5个不同的字母组成，那么就会有,,,,,种可能的不同组合——这远远超出了任何有机体中目前所知的分子类型的数量。在展示了一个简单密码的潜在力量后，薛定谔总结到：“微型密码应该对应于一个高度复杂而精准的发育蓝图，并且可能以某种方式包含了使密码起作用的程序，这一点已经不再难以想象了。”尽管这是首次公开指出基因包含了像密码一样的东西，不过早在年，一位名叫弗里兹·米歇尔（FritzMiescher）的科学家就提出一种有点类似的观点。米歇尔在一封私人信件中指出，有机体分子的不同形式足够满足“遗传性用于表达的丰富性和多样性，就像所有的文字语言能用24到30个字母表达一样。”米歇尔的观点相当有远见，特别要提及的是，他还是DNA或者当时称之为核素的发现者。然而米歇尔从来都不认为核素是编制这些字母的物质，此外他的观点在80年后才公之于众。由此可见，其模糊的字母-单词的比喻从来没有像薛定谔的密码本的概念一样清晰表述。薛定谔随后开始研究基因的分子由什么构成，他认为这是一种他称之为一维非周期性的晶体——一种非重复固体，缺乏与密码本存在相关的重复。在一个有机体中，这种非重复为有机体内形成那么多不同分子提供了必须的特异变化。尽管缪勒、美国物理学家伦纳德·特罗兰德（LeonardTroland）和苏联遗传学家尼古拉·科尔佐夫（NikolaiKoltsov）早在二十多年前就提出基因可能像晶体一样生长，但是薛定谔的观点显然更为精确。他对基因结构的观点集中在密码本的非重复特性，而不是在染色体复制与晶体对其结构自我复制能力之间的简单对比。伟大的思想，零星的辽宁治疗白癜风医院专治白癜风医院
