一个物理学家的视角思考生物学问题
繁衍和遗传是生命存续的基础,要想了解生命是什么,这是个绕不开的话题。薛定谔认为,生命用来繁衍遗传的物质,也就是所谓的基因,肯定是一种非周期性晶体。
可为什么生命要这么大呢?答案其实很简单,如果原子的数量太少,根本就没法组成稳定的生命形式。绝大多数经典物理规律,其实都是统计学意义上的规律,这些规律并不适用于单个或者数量较少的原子。
所以,一个生命要想存在,就必须足够大,才能让物理规律为它最基本的生理活动保驾护航。微观粒子的数量越大,物理规律作用的精确度就越高,只有精确到一定程度,生命才有可能出现。
但这时候问题就来了,科学家们通过观察细胞里染色体的大小,推断出基因的体积一定也很小,可能只包含1000个原子,也可能更少。
作为一名量子力学大师,薛定谔大胆预测,基因中的原子都由量子力学中的一种叫作“海特勒-伦敦力”的化学键相连接。
但光稳定还不够,要想作为生命的遗传物质,基因还需要存储大量的遗传信息,而一般的晶体没法做到这一点。那薛定谔认为,基因不是一般的晶体,而是一种特殊的非周期性晶体。
后来的研究印证了薛定谔的猜想,当DNA向世人露出它的面纱之后,人们惊奇地发现,DNA分子完全就是薛定谔预测的那种非周期性晶体。它以极小的尺寸维持了自身的稳定,并携带了大量信息。
生命的演化可以分为两面,一面是稳定,通过非周期性晶体的稳定性,生命可以保证将自己的遗传信息一代代地传递下去;另一面则是变异,正是变异让进化成为可能,让地球生命从最原始的单细胞生物演化出今天的亿万物种。
基因突变十分重要,但反过来说,突变的频率也不能太高,它必须是一种稀有现象,这样才符合生命演化的客观要求。
这时,稳定与突变之间的平衡极其重要。而薛定谔敏锐地发现,其实量子力学可以给出完美的解释:基因突变其实就是由基因分子中的量子跃迁造成的。
薛定谔预言,基因分子是一种由同分异构元素组成的非周期性晶体,因为这样可以以尽量少的物质储存尽可能多的信息,而基因突变其实就是基因分子吸收能量,发生量子跃迁,从一种同分异构体变成另一种同分异构体的过程。
同分异构体的不同分子可以都很稳定,总能量都很低,彼此之间也没有相互转化的趋势。这是因为从一种构型转变为另一种构型,必须要经过中间构型,而这个中间构型的能量比两者都高。
突变要想发生,就得从外界获得超过特定阈值的能量,而基因分子发生跃迁的能量阈值恰好很高,所以突变的自然发生率也就很低。
最神奇的是,大自然在选择DNA分子作为生命的遗传物质时,就已经对它跃迁的能量阈值进行了微妙的调整,让基因突变恰好成为一种比较罕见的现象,既不会经常发生,也不会迟迟不来,在稳定和突变之间找到了完美的平衡。
站在生命宏观全局的角度,进一步探讨了生命赖以维持的根本机制。什么情况下我们可以说一块物质是活的?薛定谔的答案是,生命意味着某个物体会主动持续做某种事情,而且这些活动的持续时间,要比那些类似环境下的无生命物质长得多。
薛定谔告诉我们,熵不是什么含糊不清的概念或者想法,而是一个可以测量的物理量。我们也可以把熵定义成“一个系统内在的混乱程度”,一个系统的混乱程度越大,熵也就越大。
这其实就是热力学第二定律所表达的含义:任何一个孤立系统,都会自发朝着最大熵的状态演化,也就是说会自然而然地变得更混乱。
生物的熵增什么时候是个头呢?当生物自身的熵达到最大值时,组成这个生物的所有原子,就会以最混乱的状态重新回归宇宙,尘归尘、土归土,所以很明显,熵增的尽头就是死亡。
那为了延续生命,生物要以负熵为生。那什么是负熵呢?其实也很好理解,既然熵是对系统混乱程度的度量,所以“负熵”和熵就正好相反,是对“系统有序程度的度量”。
那生物又是如何从外界引入负熵的呢?这个过程我们再熟悉不过了,那就是吃、喝、呼吸、睡觉,专业术语叫新陈代谢。换句话说,生物体会通过新陈代谢,向自身引入一连串负熵,来抵偿由生命活动产生的正熵。
有机体有一种惊人的天赋,能将秩序和有序集中到自身,或者说能从适合的环境中“汲取有序性”,从而避免它的原子衰退到混乱之中。从这个角度来看,生命之所以神奇,就在于它能在一个永远熵增的世界里不断获得负熵。
现在很多人面对生活选择“躺平”,其实就是在放任生命走向混乱,放任生命的熵增。
以负熵为生,不断从外界获取有序性,努力让自己的生活变得更加清晰有条理、更加积极,这才是面对生活的应有态度,也是生命对我们的必然要求。#熵增#
繁衍和遗传是生命存续的基础,要想了解生命是什么,这是个绕不开的话题。薛定谔认为,生命用来繁衍遗传的物质,也就是所谓的基因,肯定是一种非周期性晶体。
可为什么生命要这么大呢?答案其实很简单,如果原子的数量太少,根本就没法组成稳定的生命形式。绝大多数经典物理规律,其实都是统计学意义上的规律,这些规律并不适用于单个或者数量较少的原子。
所以,一个生命要想存在,就必须足够大,才能让物理规律为它最基本的生理活动保驾护航。微观粒子的数量越大,物理规律作用的精确度就越高,只有精确到一定程度,生命才有可能出现。
但这时候问题就来了,科学家们通过观察细胞里染色体的大小,推断出基因的体积一定也很小,可能只包含1000个原子,也可能更少。
作为一名量子力学大师,薛定谔大胆预测,基因中的原子都由量子力学中的一种叫作“海特勒-伦敦力”的化学键相连接。
但光稳定还不够,要想作为生命的遗传物质,基因还需要存储大量的遗传信息,而一般的晶体没法做到这一点。那薛定谔认为,基因不是一般的晶体,而是一种特殊的非周期性晶体。
后来的研究印证了薛定谔的猜想,当DNA向世人露出它的面纱之后,人们惊奇地发现,DNA分子完全就是薛定谔预测的那种非周期性晶体。它以极小的尺寸维持了自身的稳定,并携带了大量信息。
生命的演化可以分为两面,一面是稳定,通过非周期性晶体的稳定性,生命可以保证将自己的遗传信息一代代地传递下去;另一面则是变异,正是变异让进化成为可能,让地球生命从最原始的单细胞生物演化出今天的亿万物种。
基因突变十分重要,但反过来说,突变的频率也不能太高,它必须是一种稀有现象,这样才符合生命演化的客观要求。
这时,稳定与突变之间的平衡极其重要。而薛定谔敏锐地发现,其实量子力学可以给出完美的解释:基因突变其实就是由基因分子中的量子跃迁造成的。
薛定谔预言,基因分子是一种由同分异构元素组成的非周期性晶体,因为这样可以以尽量少的物质储存尽可能多的信息,而基因突变其实就是基因分子吸收能量,发生量子跃迁,从一种同分异构体变成另一种同分异构体的过程。
同分异构体的不同分子可以都很稳定,总能量都很低,彼此之间也没有相互转化的趋势。这是因为从一种构型转变为另一种构型,必须要经过中间构型,而这个中间构型的能量比两者都高。
突变要想发生,就得从外界获得超过特定阈值的能量,而基因分子发生跃迁的能量阈值恰好很高,所以突变的自然发生率也就很低。
最神奇的是,大自然在选择DNA分子作为生命的遗传物质时,就已经对它跃迁的能量阈值进行了微妙的调整,让基因突变恰好成为一种比较罕见的现象,既不会经常发生,也不会迟迟不来,在稳定和突变之间找到了完美的平衡。
站在生命宏观全局的角度,进一步探讨了生命赖以维持的根本机制。什么情况下我们可以说一块物质是活的?薛定谔的答案是,生命意味着某个物体会主动持续做某种事情,而且这些活动的持续时间,要比那些类似环境下的无生命物质长得多。
薛定谔告诉我们,熵不是什么含糊不清的概念或者想法,而是一个可以测量的物理量。我们也可以把熵定义成“一个系统内在的混乱程度”,一个系统的混乱程度越大,熵也就越大。
这其实就是热力学第二定律所表达的含义:任何一个孤立系统,都会自发朝着最大熵的状态演化,也就是说会自然而然地变得更混乱。
生物的熵增什么时候是个头呢?当生物自身的熵达到最大值时,组成这个生物的所有原子,就会以最混乱的状态重新回归宇宙,尘归尘、土归土,所以很明显,熵增的尽头就是死亡。
那为了延续生命,生物要以负熵为生。那什么是负熵呢?其实也很好理解,既然熵是对系统混乱程度的度量,所以“负熵”和熵就正好相反,是对“系统有序程度的度量”。
那生物又是如何从外界引入负熵的呢?这个过程我们再熟悉不过了,那就是吃、喝、呼吸、睡觉,专业术语叫新陈代谢。换句话说,生物体会通过新陈代谢,向自身引入一连串负熵,来抵偿由生命活动产生的正熵。
有机体有一种惊人的天赋,能将秩序和有序集中到自身,或者说能从适合的环境中“汲取有序性”,从而避免它的原子衰退到混乱之中。从这个角度来看,生命之所以神奇,就在于它能在一个永远熵增的世界里不断获得负熵。
现在很多人面对生活选择“躺平”,其实就是在放任生命走向混乱,放任生命的熵增。
以负熵为生,不断从外界获取有序性,努力让自己的生活变得更加清晰有条理、更加积极,这才是面对生活的应有态度,也是生命对我们的必然要求。#熵增#
鱼能分辨出鱼钩吗?钩尖外露究竟有没有影响
鱼在水下,它们靠嗅觉去寻找食物,其实大多数鱼种都有远视,这也是我一再强调的事情,远视也就是距离越近,它们反而看的越不清楚,在看不清楚的情况下,它们想分辨出鱼钩,那么可以说完全不可能的。#钓鱼#
很多钓友说,钩尖外露会散发出钢或者铁的金属味道,其实这句话我是完全不认同,就算这两种金属可以散发出味道,但我相信这对于钓鱼来说是没有根本影响的,因为我们的钓饵的味道完全可以遮盖住这两种金属所散发出来的味道。
记得看过一个水下视频,鱼在水下吃饵时,这时候已经把鱼钩吞近口中,在挣扎时,这时候旁边的鱼依旧自顾自的忙着吃窝料,从这点我们可以看出,鱼和鱼之间是没有直接交流的,同样它们在对于钩尖是否外露也是没有非常明确的判断的。
再比如我们作钓以下鱼种时,还必须要把钩尖外露,才能更加有力的钓到鱼。
①作钓鲢鳙时
我们在作钓鲢鳙时,使用抛竿钓法,这种笼饵的设计就是完全把钩尖外露的,而且还是露出整个鱼钩,我们都知道鲢鳙是采用吸水吃饵的方式,如果不把钩子露出来,减少钩饵的重量,那么鲢鳙在吸水吃饵时,就很难把我们的鱼钩吸进嘴中,所以完全把钩子露出来反而利于我们作钓鲢鳙。
②用路亚钓法钓鱼时
路亚我们大多数钓鱼人都比较了解的一种钓法,它称之为水上高尔夫。
在使用路亚钓法时,我们所使用的拟饵(假饵)可以说基本上所有拟饵的钩尖都是外露的,如果鱼要是能分辨出鱼钩,那么它们还会去上当攻击拟饵吗?
当然路亚当中还有专门作钓黑鱼的假饵,青蛙,这种拟饵使用的也是钩尖外露的设计,如果你说黑鱼不吃,那么那些常年路亚的钓友怎么想? https://t.cn/A6SmF3BS
鱼在水下,它们靠嗅觉去寻找食物,其实大多数鱼种都有远视,这也是我一再强调的事情,远视也就是距离越近,它们反而看的越不清楚,在看不清楚的情况下,它们想分辨出鱼钩,那么可以说完全不可能的。#钓鱼#
很多钓友说,钩尖外露会散发出钢或者铁的金属味道,其实这句话我是完全不认同,就算这两种金属可以散发出味道,但我相信这对于钓鱼来说是没有根本影响的,因为我们的钓饵的味道完全可以遮盖住这两种金属所散发出来的味道。
记得看过一个水下视频,鱼在水下吃饵时,这时候已经把鱼钩吞近口中,在挣扎时,这时候旁边的鱼依旧自顾自的忙着吃窝料,从这点我们可以看出,鱼和鱼之间是没有直接交流的,同样它们在对于钩尖是否外露也是没有非常明确的判断的。
再比如我们作钓以下鱼种时,还必须要把钩尖外露,才能更加有力的钓到鱼。
①作钓鲢鳙时
我们在作钓鲢鳙时,使用抛竿钓法,这种笼饵的设计就是完全把钩尖外露的,而且还是露出整个鱼钩,我们都知道鲢鳙是采用吸水吃饵的方式,如果不把钩子露出来,减少钩饵的重量,那么鲢鳙在吸水吃饵时,就很难把我们的鱼钩吸进嘴中,所以完全把钩子露出来反而利于我们作钓鲢鳙。
②用路亚钓法钓鱼时
路亚我们大多数钓鱼人都比较了解的一种钓法,它称之为水上高尔夫。
在使用路亚钓法时,我们所使用的拟饵(假饵)可以说基本上所有拟饵的钩尖都是外露的,如果鱼要是能分辨出鱼钩,那么它们还会去上当攻击拟饵吗?
当然路亚当中还有专门作钓黑鱼的假饵,青蛙,这种拟饵使用的也是钩尖外露的设计,如果你说黑鱼不吃,那么那些常年路亚的钓友怎么想? https://t.cn/A6SmF3BS
#伯远xevier[超话]# #伯远粉丝喜欢的就是伯远#
Day1
算是新粉吧,一个半月前才关注超话入坑的
原来一直有点好感,对万团也不太了解,当时创造营抱着吃瓜的心态去也没认真看,有天闲着无聊去看万的团综,被他的笑声吸引了,发现还会做饭感觉好厉害[开学季]后面越看越喜欢,花几天时间把物料全补了重新看了遍创造营,完美入坑
所以....
我是因为笑声入坑的?[doge]
Day1
算是新粉吧,一个半月前才关注超话入坑的
原来一直有点好感,对万团也不太了解,当时创造营抱着吃瓜的心态去也没认真看,有天闲着无聊去看万的团综,被他的笑声吸引了,发现还会做饭感觉好厉害[开学季]后面越看越喜欢,花几天时间把物料全补了重新看了遍创造营,完美入坑
所以....
我是因为笑声入坑的?[doge]
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