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湯川秀樹（日本物理學(xué)家）

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湯川秀樹

日本物理學(xué)家

首個獲得諾貝爾獎日本人

代表作《量子力學(xué)入門》

湯川秀樹（1907～1981），日本物理學(xué)家，畢業(yè)于京都大學(xué)和大阪大學(xué)，歷任京都帝國大學(xué)、東京帝國大學(xué)教授。

1948年赴美國任哥倫比亞大學(xué)教授，1949年諾貝爾物理學(xué)獎授予湯川秀樹，以表彰他在核力的理論基礎(chǔ)上預(yù)言了介子的存在。1955年回國。他從電磁理論得到啟發(fā)，于1935年提出了關(guān)于核子力的“介子理論”。他也是第一個獲得諾貝爾獎的日本人。

1981年9月8日湯川秀樹逝世。

基本信息

出生日期	1907年1月23日
去世日期	1981年9月8日
國籍	日本
性別	男
血型	O型血

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人物履歷

湯川秀樹

1907年1月23日生于東京。

1913年入小學(xué)，成績優(yōu)良。

1929年畢業(yè)于京都大學(xué)物理系。

1932年任京都大學(xué)講師。

1933～1939年在大阪大學(xué)任教，研究原子核和量子場論。期間提出介子論，并據(jù)此獲得諾貝爾獎。

1938年獲大阪帝國大學(xué)博士學(xué)位。

1939年回京都大學(xué)任物理學(xué)教授，直到1970年。

1943～1945年兼任東京大學(xué)教授。他從1946年起主編英文雜志《理論物理學(xué)進(jìn)展》，向國外介紹日本理論物理學(xué)的研究成果。

1948年受聘為美國普林斯頓高級研究院客座教授。

1949年由于其核力理論榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

1949～1951年任哥倫比亞大學(xué)教授。

1953～1970年任京都大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)研究所第一任所長。

1957年參加世界和平運動大會，呼吁和平利用原子能。

1975年以后長期患病。

1981年9月8日在京都逝世。

人物生平

湯川秀樹

1907年1月23日出生在東京的一個知識分子家庭。第二年，全家搬到京都。父小川琢治是京都大學(xué)地學(xué)教授，也是一位著名的地質(zhì)學(xué)家和地理學(xué)家，而且興趣十分廣泛，愛好考古、書畫、刀劍、圍棋和中國文化，家中藏有豐富的書籍。生活在書香之家，湯川秀樹從小就喜愛圖書，養(yǎng)成了愛讀、多想、勤寫的好習(xí)慣。他的父親是個開明的人，不像其他日本家庭那樣硬要孩子遵命選擇職業(yè)，而是諄諄誘導(dǎo)湯川秀樹自己去抉擇未來。勤奮向上的湯川秀樹在他邁進(jìn)大學(xué)的門檻時，決定專心致志地攻讀物理學(xué)，還特地選定了當(dāng)時新興的量子物理學(xué)當(dāng)作自己進(jìn)擊的目標(biāo)。那個時候，日本的科學(xué)還是很落后的，量子物理學(xué)更是一片空白。湯川秀樹的決定是十分大膽的，也是帶有風(fēng)險的，但是他毫不畏懼，充滿信心地開始了對微觀世界的探索。他千方百計地搜集和購買各種關(guān)于量子物理的書刊，廣泛閱讀歐洲、美國的科學(xué)家們最新發(fā)表的論文，虛心拜一位有名的物理學(xué)教授為師。這樣，湯川秀樹在大學(xué)里打下了堅實的知識基礎(chǔ)。

1932年因入贅湯川家改姓湯川，并來到大阪，擔(dān)任帝國大學(xué)的講師，同時，繼續(xù)從事原子核結(jié)構(gòu)的研究。他廢寢忘食地思索，患了輕微的失眠癥，白天頭腦總是模模糊糊的，一到晚上又難以入眠，而且頭腦越來越清醒。他躺在床上看著天花板，對原子核結(jié)構(gòu)的五花八門的想法便都浮現(xiàn)在腦海里。可是第二天，腦子昏昏沉沉，又什么都忘得一干二凈了。怎么辦呢？湯川秀樹索性在枕頭旁邊準(zhǔn)備好筆和本子，待思想的火花一出現(xiàn)，馬上抓住記下來。說也奇怪，他晚上以為想得很妙、很有價值，第二天一看筆記，卻毫無價值。經(jīng)過無數(shù)次的失敗、艱辛的探求，他終于在1934年10月，發(fā)現(xiàn)了基本粒子的一個嶄新的天地——介子家庭，為量子物理學(xué)的發(fā)展作出了卓越的貢獻(xiàn)。

湯川秀樹是一位沒有到過歐美留學(xué)，而是在日本國土生土長起來的理論物理學(xué)家。湯川秀樹自謙地說：“我不是非凡的人，而是在深山叢林中尋找道路的人。”但是，他的成功告訴人們：在落后的條件下，勤奮探求，勇往直前，同樣可以到達(dá)光輝的頂點。他的成功，他的榮譽(yù)，成為激勵日本人民在戰(zhàn)后廢墟上進(jìn)行建設(shè)的精神力量。

介子假設(shè)

π介子圖

1935年，湯川秀樹提出“介子論”，對質(zhì)子和中子的結(jié)合做了很圓滿的解釋。湯川秀樹假設(shè)質(zhì)子和質(zhì)子間，質(zhì)子和中子間，中子和中子間，都另有一種交互吸引的作用力，在近距離時，遠(yuǎn)比電荷間的庫侖作用力為強(qiáng)，但在稍大距離時即減弱為零，這種新作用稱為核子作用或強(qiáng)作用。它是由于交換一種粒子稱為介子而生的交互作用。他說，質(zhì)子(為費米子)和中子會扭曲周圍的空間(核力場)，為了抵消此一扭曲，遂產(chǎn)生了虛介子(介子為玻色子)，藉著介子的交換，質(zhì)子和中子才能結(jié)合在一起。結(jié)合相對論和量子理論以質(zhì)子和中子間新粒子的交換(介子叫“π介子”)描述原子核的交互作用，湯川秀樹推測粒子的質(zhì)量(介子)大約是電子質(zhì)量的200倍，這是原子核力介子理論的開端。質(zhì)量為電子200倍的粒子在宇宙射線中被發(fā)現(xiàn)，那時物理學(xué)家最先想到的是，它就是湯川秀樹的π介子，后來才發(fā)現(xiàn)它是μ介子。

科學(xué)成就

湯川秀樹

在大阪大學(xué)工作不久，在1935年湯川秀樹提出介子學(xué)說，以“基本粒子的相互作用”為題，發(fā)表了介子場論文。當(dāng)時，量子電動力學(xué)正處于草創(chuàng)階段，人們已逐漸認(rèn)識到，電磁相互作用可以看作是在荷電粒子之間交換光子，光子是電磁場的“量子”，它以光速運動因而靜質(zhì)量為零。參照這一理論，湯川把核力設(shè)想為帶有勢函數(shù)U（x,y,z,t）的特定場中的相互作用，這種場導(dǎo)致所謂U量子，U量子是核強(qiáng)相互作用時交換的粒子，其靜質(zhì)量約為電子的200倍（后來命名為“介子”），即質(zhì)子和中子通過交換介子而相互轉(zhuǎn)化（《論基本粒子的相互作用》）。

他預(yù)言，作為核力及β衰變的媒介存在有新粒子即介子，還提出了核力場的方程和核力的勢，即湯川勢的表達(dá)式。按照這一理論，質(zhì)子和中子通過介子可以帶正、負(fù)電荷或者是中性的，一個介子可以轉(zhuǎn)化為一個電子和不帶電的輕子（即中微子）。交換介子而互相轉(zhuǎn)化，核力是一種交換介子的相互作用。1937年C.D.安德森等在宇宙線中發(fā)現(xiàn)新的帶電粒子（后被認(rèn)定為μ子）之后，經(jīng)C.F.鮑威爾等人的研究，于1947年在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)了另一種粒子，認(rèn)定是湯川秀樹所預(yù)言的介子，被命名為π介子。

湯川秀樹和坂田昌一等人在1937年展開了介子場理論的研究。1947年提出了非定域場理論，試圖解決場的發(fā)散問題。在1953年9月在京都召開的國際理論物理學(xué)會上，湯川秀樹發(fā)表了非定域場的統(tǒng)一理論。

榮譽(yù)

湯川喜歡沉思，不好交際，但思想上勇于探索，敢于提出創(chuàng)見。他的預(yù)言，正如狄拉克正電子預(yù)言一樣，顯示了理論的巨大威力。湯川理論推動了介子物理學(xué)的發(fā)展。他的成就促成了日本物理學(xué)的發(fā)展。例如他1942年“論場論的基礎(chǔ)”一文啟發(fā)了朝永振一郎提出重正化理論。他領(lǐng)導(dǎo)的研究所成了生物物理學(xué)和宇宙學(xué)等新學(xué)科的中心。他還積極參加了反對核武器的世界和平運動。

1949年諾貝爾物理學(xué)獎授予湯川秀樹，以表彰他在核力的理論基礎(chǔ)上預(yù)言了介子的存在。他是第一個獲得諾貝爾獎的日本人。

與胡蘭成的交往：中國作家、書法家、文學(xué)批評家、政論家胡蘭成居日本三十年，與湯川秀樹是學(xué)問上的知己，胡有相關(guān)著作《自然學(xué)》，專為他和數(shù)學(xué)家岡潔而寫。兩人與1970年相識，其后往來密切。

人物自傳

表現(xiàn)形式

湯川秀樹

自從我年近五十歲以來，我一直在考慮一個問題：不但是我自己，包括年輕的研究人員，怎樣才能充分發(fā)揮創(chuàng)造力？而且我也一直試圖從更加客觀的觀點來探討這個創(chuàng)造力的問題。

在我自己的物理學(xué)領(lǐng)域中，當(dāng)某人發(fā)現(xiàn)了某種新的自然現(xiàn)象或某種新的事實時，或是當(dāng)某人發(fā)現(xiàn)了一條新的原理、一條新的自然定律時，創(chuàng)造力就是起了重要作用的；多虧這些發(fā)現(xiàn)，我們對于自然現(xiàn)象的理解或認(rèn)識才能得到一個很大的發(fā)躍。被納入自然定律中的那種我們對大自然的理解發(fā)展成一個包括了這些定律的理論體系，結(jié)果就可以把一個較大范圍內(nèi)的事實理解成一個整體。

潛在能力

在很多情況下，創(chuàng)造力是按它的結(jié)果來判斷的。

例如，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了相對原理。連那些根本不知道什么是相對原理的人們也相信愛因斯坦是一位了不起的天才，而且相信這兒發(fā)生的是一種創(chuàng)造轎車的了不起的表現(xiàn)。

當(dāng)人們從愛因斯坦的傳記中讀到他年輕時并沒有顯示出特殊的才華時，或者當(dāng)讀到他某門功課考不及格時，人們對于他的驚嘆更是有增無減。假如愛因斯坦當(dāng)時在班上總是首屈一指的，人們的印象就不會那么深刻。想到后來做出偉大發(fā)現(xiàn)的人至少有過一次考試不及格。這常常會使人們對自己非常得意。但是，假如他沒有做出偉大發(fā)現(xiàn)，假如他沒有成為一個著名的科學(xué)家，那么最后的評語就會是，他從學(xué)生時代起就沒什么出息。

以成敗論英雄也許是非常自然的，但是這卻無助于闡明創(chuàng)造力的本質(zhì)。人們倒是應(yīng)當(dāng)考慮，為什么會有這樣一種創(chuàng)造力的表現(xiàn)，創(chuàng)造力表現(xiàn)出來之前的事態(tài)如何，以及在此以前創(chuàng)造力一直隱藏在什么地方

創(chuàng)造力不是一種天外飛來的東西。遺傳、環(huán)境等等無疑都會起到它們的作用，但是，不管人們多么想顯示創(chuàng)造力，最重要的問題卻是這種顯示創(chuàng)造力的可能性始終是存在的，某種隱藏著的東西，潛伏著的東西，將會顯露出來，表現(xiàn)出來。

因此，我覺得，創(chuàng)造力的問題最終可以歸結(jié)為創(chuàng)造力隱藏在什么地方以及通過何種手段才能使它發(fā)揮出來的問題。

天才出現(xiàn)

17世紀(jì)時曾經(jīng)涌現(xiàn)出許多天才。在一百年的時間內(nèi)，出現(xiàn)了非常之多的天才－－可以說是非凡的天才－－從培根、伽利略、開普勒和笛卡爾，一直到牛頓和萊布尼茲。

湯川秀樹

20世紀(jì)初又是這樣一種情況，因為當(dāng)時在一段短時間內(nèi)就出現(xiàn)了普朗克、愛因斯坦、盧瑟福、德布羅意、玻恩、海森伯、玻爾、薛定諤和狄拉克等人。天才似乎常常是成批出現(xiàn)的。但是，也有一些很少出現(xiàn)天才的時期。我覺得，這一定是有某種并非巧合的原因的。

再舉一個情況相同的日常生活的例子。在學(xué)校里，常常會發(fā)現(xiàn)在某一兩個年級中突然出現(xiàn)許多比較杰出的年輕人，接著而來的是一個空白時期，過不久又會有另一次同樣的突然出現(xiàn)。

我猜想，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是多種多樣的，但是，其中一個很容易把握的理由就是心理作用。一些勤奮好學(xué)而成績優(yōu)異的同班同學(xué)的出現(xiàn)，對于其他人來說，是一種要和他們競爭的促進(jìn)或刺激。這種影響也許起著相當(dāng)大的作用。

同樣，學(xué)者們似乎也在較長的時間內(nèi)－－在若干年乃至一個世紀(jì)中－－互相發(fā)生巨大的影響并從而源源不斷地產(chǎn)生出偉大的天才。

束縛的思維

當(dāng)回顧我自己的一生時，我發(fā)現(xiàn)自己必須完成的各種雜七雜八的任務(wù)已經(jīng)一年一年地增多了?，F(xiàn)在只要可能我就盡量不接受這一類的任務(wù)，但是這樣的任務(wù)還是太多了。

最主要的是信息太多。潮涌而來的氣死人的新刺激使人沒有從容思考問題的余地了。當(dāng)時人們－－不得不－－從一個問題跳到另一個問題上來。

我特別感到棘手的是，這種信息來到時已經(jīng)是處理過的標(biāo)準(zhǔn)化了的。

當(dāng)傳來的信息量已經(jīng)太多時，就根本不能再照原樣提供它們了。單獨一人整理這種信息，要花費巨大的勞力。實際上，無論好壞－－在許多情況下是壞的－－這種信息是已經(jīng)給我們整理好了的。例如，報紙上的和電視上的新聞就是這種處理過程的一個很好的例子。為了方便，我們就原封不動地接受這種東西。這種做法漸漸地變成了習(xí)慣；這似乎使生活更舒坦了些，不過這樣一來，也不斷增加了自己對別人的依賴性。

與此同時，不管由誰來負(fù)責(zé)整理信息，整理的事實本身就意味著某種方法或某種框架的存在。即使當(dāng)一個人親自整理信息時，他只要在一個固定框架內(nèi)思考問題，那就不會有創(chuàng)造力。一切重大的創(chuàng)造都從打破這種固定框架開始，或是從改變這種框架本身開始。

我覺得，如果一個人想得到創(chuàng)造力，重要的一點就是要全力以赴埋頭干一件事，而不管那些亂七八糟的任務(wù)和那些日常生活要求我們注意的信息洪水。換言之，需要的就是那種不達(dá)目的決不罷休的韌性。

表現(xiàn)出創(chuàng)造力的物理學(xué)家們，通常都是以非凡的－－甚至是人們可能會認(rèn)為幾乎不必要的－－韌性從事一個特殊課題的研究。

習(xí)慣、模仿和創(chuàng)造力

各種習(xí)慣在我們心里牢牢地扎下了根，形成一種固定的體系，而當(dāng)意識接觸到無法納入這種習(xí)慣體系之中的什么東西時，意識常常就變得極其敏感起來。……

模仿就是創(chuàng)作某種已經(jīng)存在的東西。我小時候，模仿比我大三歲的哥哥吃飯的樣子。我哥哥就坐在我的對面。他用右手拿筷子，所以我就用左手拿筷子，認(rèn)為這是在確切地模仿他。有一次，我母親注意到了這種情況，于是我才改用了右手，但是，可能是由于這個緣故，我至今用筷子還用得很不靈便。事實上，我往往因為把筷子攥在拳頭中而逗人發(fā)笑。

我倒并不在乎受人嘲笑，但是，當(dāng)我有什么外國客人并帶他上日本式飯館去的時候，那就尷尬了。由于客人經(jīng)常要我給他表演正確使用筷子的方法，因此我不得不帶我的妻子前去；她使用筷子非常熟練，于是我就告訴客人去跟她學(xué)。不久我就看過客人能夠正確使用筷子了，而我自己卻依然笨手笨腳。我感到難為情，但是即使我努力正確地使用筷子也堅持不了十分鐘。

模仿似乎毫無用處，然而人們卻一次又一次地重復(fù)著它。這樣的人決非不可能成為專家。但是，有時創(chuàng)造力偏偏就起源于這種重復(fù)過程之中。

從廣義上來說，這種模仿會變成為記憶。人是有記憶力的，他通過記憶力來把自己的經(jīng)驗儲存起來。沒有這種記憶的儲存，創(chuàng)造就是不可能的。但是，如果同我們已知道的，記憶意味著儲存經(jīng)驗，而且在需要的時候再創(chuàng)造它們－－重復(fù)它們。回憶本身就是一種重復(fù)，而且在這種過程中似乎沒有任何創(chuàng)造的成分。至于回憶為什么有時會帶來創(chuàng)造，這卻還沒有真正搞清楚。

家教故事

湯川秀樹

湯川秀樹是日本第一位獲得諾貝爾物理學(xué)獎的理論物理學(xué)家。1949年他獲獎時，年僅42歲，這也給戰(zhàn)敗后的日本人鼓起了勇氣。湯川秀樹兄弟五人，都是學(xué)者（年長他三歲的二哥茂樹是著名的中國文學(xué)學(xué)者）。這不能不歸功于他們的家庭教育。

外祖父駒橘在明治之前是每日守備和歌山城的武士，漢學(xué)涵養(yǎng)豐富；明治以后學(xué)習(xí)西學(xué)，一直到晚年都在購讀英文的《倫敦時報》。

湯川家的孩子從五六歲起就隨祖父讀漢書。每晚讀《論語》、《孟子》、《大學(xué)》、《中庸》等四書五經(jīng)，這對兒童確是件苦差，但當(dāng)他精通漢字后，讀起大人的書就毫不費力了。

湯川秀樹的父親琢治，是地質(zhì)地理方面的專家，多次訪問歐洲，興趣廣泛，也喜好書畫，幾次到中國研究古書、古董與石佛。琢治的特點是，一旦對什么熱衷著迷，就要收集其所有的文獻(xiàn)，否則決不罷休。迷上圍棋，就買盡圍棋方面的書。湯川家中隨處可見各學(xué)科的書籍。“家里泛濫的書抓住了我，給了我想像的翅膀。”湯川秀樹在自傳中這樣寫道。泛讀了許多文學(xué)書使湯川秀樹成了一位文學(xué)少年。琢治從未強(qiáng)迫孩子學(xué)習(xí)，并認(rèn)為為名次學(xué)習(xí)最為愚劣。他尊重孩子們的獨立人格，希望孩子們可以深入研究適合自己素質(zhì)與愛好的學(xué)問。

湯川秀樹母親的教育原則是對孩子們公平，并希望讓每個孩子都成為學(xué)者。父親一度對內(nèi)向性格的湯川秀樹是否上大學(xué)表示懷疑，很少反駁丈夫的母親開口說：“這樣做不公平。我要公平對待每個孩子?！?/span>

母親的話不多，不愛對幼年的孩子說教，但無論她手里做著什么，只要孩子一問：“這是什么？為什么會是這樣？”她一定會停下手里的活，耐心地回答孩子。湯川秀樹評價說，他的母親是女性中少有的思考力豐富的人。母親就學(xué)于東洋英和女校，是當(dāng)時為數(shù)不多的學(xué)過英文的女性。在東京時，她每周一次出外參加烹調(diào)學(xué)習(xí)班，并喜愛文學(xué)。到京都后，隨著孩子的增多，她也和京都的主婦們一樣，不多拋頭露面；但她仍長期購讀《婦女之友》等代表先進(jìn)思想的雜志。專心家務(wù)的母親生前在遺言中寫道：愿意提供自己的大腦做科學(xué)解剖。

湯川秀樹在中學(xué)讀書時，校長的獨特入學(xué)祝辭是：“今天開始我將視諸君為紳士?！?/span>

在父親琢治猶豫著是否送湯川秀樹入學(xué)時，森外三郎校長作了這樣令琢治下決心的保證：“湯川秀樹的頭腦是屬于在飛躍中轉(zhuǎn)動的類型，他的構(gòu)思敏銳，數(shù)學(xué)上有天才之處，這一點，我可以向您保證?！?/span>

中學(xué)時幽默的數(shù)學(xué)老師竹中馬吉使湯川秀樹著迷于數(shù)學(xué)；高中時物理老師森總之助，更使湯川秀樹成為“書蟲”。他幾乎隔幾天就要去一次專賣歐美版書籍的刃善京都書店，他買得最多的是數(shù)學(xué)書和物理書。

“我是在思考的飛躍中發(fā)現(xiàn)喜悅的人?！睖ㄐ銟湓谡≈Z貝爾桂冠時，確認(rèn)了老師過去的評價。

一段自述

我在上高中三年級的時候，就明確地下定決心要成為物理學(xué)家。其原因之一，是我認(rèn)為自己欠缺成為動物或植物研究工作者的素質(zhì)。從幼年時代到少年時代，我也像一般人一樣對昆蟲有興趣。那時，我住在京都市內(nèi)，和今天不一樣，身邊就有昆蟲。有樹叢的庭院就是各種各樣昆蟲的棲息之所。我還在附近的皇宮樹林里捉過獨角仙，拿回家來放在點心盒里飼養(yǎng)。但是，同動物打交道沒有更大的進(jìn)展。對植物的關(guān)心就更淡薄了。草木的名字聽了過后，很快就忘得一干二凈。很久以后，我寫起和歌來。但是不知道植物和鳥兒的名字，常常感到傷腦筋。

因此，我沒有成為生物學(xué)家。但是，有一個關(guān)于生物的疑問，從少年時代起直到今天，始終留在我的心中不曾消失，盡管在這過程中，它的表現(xiàn)形式有所變化。從我上中學(xué)四年級的時候，它就開始產(chǎn)生了。上生物課的時候，老師給我們作了關(guān)于進(jìn)化論的初步講解。首先介紹了拉馬克（J．B．Lamarck）的器官用進(jìn)廢退說。他認(rèn)為，生物如果經(jīng)常使用各種器官，它們就逐漸發(fā)達(dá)，生物則因此而進(jìn)化下去。這種觀點，對于中學(xué)生的我，是容易理解的。但是老師卻認(rèn)為這種說法要不得。他認(rèn)為，生物出生以后，后天獲得的能力是不遺傳的，對于進(jìn)化不起作用。于是，他接著開始講解達(dá)爾文的進(jìn)化論，說：同類的生物之間進(jìn)行著生存競爭，在這過程中，能夠更好地適應(yīng)環(huán)境者，其子孫也將繁衍增殖；生物是靠這種自然淘汰而進(jìn)化的。這對我說來，難于理解得多。回家以后，我仍然拼命地思考，但還是不能理解。

很久以后，我更多地懂得了物理學(xué)之后，試去重新思考這個問題，我注意到：大概是因為在達(dá)爾文的進(jìn)化論中包含著統(tǒng)計上的考察，所以才難于理解的吧。拉馬克那樣的思維方法是根據(jù)以下情況得出物種進(jìn)化結(jié)論的，即：生物的一個個的個體在生存期間是遵循著因果法則在變化的。該個體又遵循著某種因果法則將那變化遺傳給它下一代的一個個的個體。這正是古典物理學(xué)家的思維方法。當(dāng)然在這里，不言而喻的大前提是存在著個別因果律。在這一點上，達(dá)爾文那樣的思維方法－－作為多數(shù)個體集團(tuán)的物種總體的變化傾向就成問題了。在物理學(xué)方面，作為與此相對應(yīng)的思維方法，是在達(dá)爾文的《物種起源》發(fā)表后大約20年后才建立了被稱作古典統(tǒng)計力學(xué)這一學(xué)科。在這里，中心問題是：以建立了個別因果律的古典力學(xué)為基礎(chǔ)，而從統(tǒng)計上去解釋熱力學(xué)的各種現(xiàn)象。但是，拉馬克那樣的進(jìn)化論，和物理學(xué)的情況不同，它無論如何也不能完成古典力學(xué)的任務(wù)，這是很顯然的。取而代之的究竟是什么呢？那時，我這個中學(xué)生并不很了解物理學(xué)和生理學(xué)，當(dāng)然不可能那樣明確地意識到這個問題。但是當(dāng)時的樸素的疑問，不久不是就面臨了應(yīng)該發(fā)展成為上述那種形式的命運了嗎！后來，我仍然在思考那個問題。

20世紀(jì)初，在生物領(lǐng)域出現(xiàn)了突然變異說。令人驚奇的是，它同物理領(lǐng)域量子論的提出幾乎是同時。盡管后者意味著發(fā)現(xiàn)了微觀過程的不連續(xù)性，但是對于這樣的過程，當(dāng)時我仍然認(rèn)為存在著個別因果律的吧。直到20多年后建立起了量子力學(xué)，對于一個個的微觀過程，我才終于不得不放棄因果律的想法。這是因為我明白了；由于同樣原因開始的微觀過程，結(jié)果卻各不相同，因此只有承認(rèn)根據(jù)非常多的過程所獲得的結(jié)果而歸納出的關(guān)于分布情況的規(guī)律。這意味著用統(tǒng)計因果律置換了個別因果律。這是一種非決定論。在我了解了量子力學(xué)及其統(tǒng)計解釋后不久，就是說在1930年，我甚至在想象：在生物領(lǐng)域難道也有與此相類似的情況嗎？不過，所謂突然變異是罕見的現(xiàn)象。在一般條件下，非如此的情況則是壓倒多數(shù)。正因為如此，生物的種才得以存續(xù)下來。和量子力學(xué)的情況不同，遺傳現(xiàn)象具有強(qiáng)烈的決定論性質(zhì)。不僅如此，即使偶爾見到偶然發(fā)生的突然變異，它同量子力學(xué)的非決定性似乎也不是同種的東西。到了1940年，我讀了薛定諤（E．Schrodinger）的名著《生命是什么？》以后，才明白了這個問題。他是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一，他反對以馬克斯·玻恩（Max Born）、海森堡（W．K.Heisenberg）和尼爾斯·玻爾（N．Bohr）為代表的量子力學(xué)的正統(tǒng)解釋即承認(rèn)微觀物理現(xiàn)象的非決定性的統(tǒng)計解釋，而主張立足于波動一元論的決定論。在這場論爭中，正統(tǒng)派一方處于優(yōu)勢，絕大多數(shù)年輕的物理學(xué)家都奔向了該陣營。在這種情況下，正如上面談到的那樣，一時我當(dāng)然也認(rèn)為在生物領(lǐng)域也像量子力學(xué)似地，非決定性是重要的。在正統(tǒng)派中，特別是玻爾，把為理解微觀物理現(xiàn)象而引進(jìn)的互補(bǔ)性概念類推地帶入了對生命現(xiàn)象的解釋之中。但是這里所說的互補(bǔ)性意味著在無生物的物理現(xiàn)象中看不到的新的性質(zhì)。因此，受其影響而從物理學(xué)轉(zhuǎn)而研究分子生物學(xué)的德爾布呂克（Max Deforuck）期待著能夠發(fā)現(xiàn)與物理法則不同的法則。但是其后的事態(tài)進(jìn)展卻與他的預(yù)想相反。就是說，薛定諤在德爾布呂克研究成果的基礎(chǔ)上，已經(jīng)拓展了如上所述的決定論見解。擴(kuò)而大之，1953年沃森（J．D．Watson）和克里克（F．H．C．Crick）建立了DNA模型以后的情況正如眾所周知的那樣，在這里可以看出180度的大改變。因為我明白了：在量子力學(xué)的解釋上曾處于劣勢的薛定諤一方，在解釋生命現(xiàn)象上卻較玻爾顯然有先見之明。不僅如此，還明白了：按照分子水平上的樸素實在論、機(jī)械論的思維方法就能夠充分理解遺傳現(xiàn)象。這是笛卡兒式的“動物機(jī)械論”的現(xiàn)代版。當(dāng)然，在它的背后確實有著電子水平的量子力學(xué)機(jī)械論。不過，我知道，不深入到這種程度也無妨。這從物理學(xué)方面來看，甚至令人有翻了個兒之感。但是，在生命現(xiàn)象研究方面，還有廣闊的未知領(lǐng)域展現(xiàn)在前方。尤其是關(guān)于包括人類在內(nèi)的高等動物的神經(jīng)系統(tǒng)，今后將會多次地迎來新局面的吧。而且，在某方面不是將會面臨不辜負(fù)玻爾和德爾布呂克當(dāng)初的期待的新情況的嗎！似乎也有專家作如是想。這是后話。

說到這里，回顧一下便可以發(fā)現(xiàn)，我從中學(xué)時代以來關(guān)于進(jìn)化論的樸素的疑問，至今仍未打消。反而又增添了其后的新的疑問。我記得大約是在大學(xué)時代，我讀過海克爾（E．H．Haeckel）的著名的《宇宙之謎》。這本書的第一版出版于1899年。所以，關(guān)于物質(zhì)和宇宙的觀點都是建立在古典物理學(xué)基礎(chǔ)上，從今天看來，是完全過時了。但是，對我來說，這一點或者他的一元論哲學(xué)卻總是好的。留給我印象最深的，是他那主張的說服力，盡管我未能十分理解。這種主張貫穿在關(guān)于動物發(fā)生的詳細(xì)得甚至有些煩瑣的敘述之中。用一句話來說，它就是：個體的發(fā)生是重復(fù)系統(tǒng)的發(fā)生。長年以來，我一直在想：這個問題從達(dá)爾文那樣的進(jìn)化論中，是無論如何不能理解的。其后，我讀了各種各樣的書，奇怪的是，哪一本書也沒有觸及這個問題。而且，盡管我試向各方面的專家談起過我的樸素的疑問或者我這樣的外行想法，卻都沒有反應(yīng)。近來，我仍一而再地重復(fù)這種經(jīng)驗。不過，稿紙已經(jīng)寫完，留待另外的機(jī)會再談這個問題吧。在這里，我只是想坦率地承認(rèn)：一個物理學(xué)家很久很久以來，關(guān)于生物的進(jìn)化一直抱有樸素的疑問這一事實。生物學(xué)盡管取得了顯著的進(jìn)步，但是直到今天，對于我長年的疑問仍未給出能夠令人滿意的、一語中的的回答，卻令人焦躁。

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