生命是什么
1. 经典物理学家走近这个主题
1.1 研究的一般性质和目的
一个生命有机体的范围内在空间和时间中发生的事件，如何用物理学和化学来解释？ 初步答案概括为： 今天的物理学和化学在解释这些事情时显示出的无能，绝不应成为怀疑它们原则上可以 用这些学科来诠释的理由。
1.2 统计物理学，结构上的根本差别
1.3 一个质朴物理学家对这个主题的探讨
1.4 为什么原子如此之小
1.5 有机体的活动需要精确的物理定律
象人类的大脑这样的器官以及附属于它的感觉系统，为什么必须由大量的原子来构成， 才能使其变化着的物理状态密切的对应于高度发展的思想？ 有两个理由：
- 我们所说的思想本身是一个有秩序的东西；
- 它只能置于具有一定有序性的资料即知觉或经验之上；
这个系统和其他部分之间的物理相互作用具有某种程度的物理学秩序，它们也必须遵守 严格的物理学定律并达到一定程度的精确性。
1.6 物理学定律是以院子统计力学为根据的，因而只是近似的
1.7 他们的精确性是以大量院子的介入为基础的，第一个例子（顺磁性）
1.8 第二个例子(布朗运动，扩散)
如果你在显微镜下注视一粒微滴，发现它并不是以恒定的速度一直下沉，而是在作一种 十分不规则的运动，即布朗运动。 这些微滴并不是原子，但足以感受到单个分子不断冲击它表面的碰撞。
如果人类的感官也能感觉到少量几个分子的碰撞，那我们将会有多么莫名杂乱的经验呀。
1.9 第三个例子(测量准确性的限度)
1.10 √n 律
2. 遗传机制
2.1 经典物理学家那些决非无关紧要的的设想是错误的
于是我们得到的结论是：一个有机体和它经理的全部生物学相关过程，必须具有极多的 「多原子」结构，必须防止偶然的「单原子」事件起到太重大的作用。
2.2 遗传的密码本（染色体）
2.3 通过细胞分裂（有丝分裂）的个体生长
2.4 在有丝分裂中每条染色体是被复制的
2.5 染色体数减半的细胞分裂（减数分裂）和受精（配子配合）
2.6 单倍体个体
2.7 减数分裂的突出性质
2.8 交换，特性的定位
2.9 基因的最大尺度
2.10 小的数量
2.11 持久性
3. 突变
3.1 「跳跃式」的突变——自然选择的工作场地
3.2 它们生育同样的后代，它们完全地遗传下来了
3.3 定位，隐性和显性
3.4 介绍一些术语
3.5 近亲繁殖的有害效应
3.6 一般的和历史的陈述
3.7 突变作为一种罕有事件的必要性
3.8 X 射线诱发的突变
3.9 第一定律：突变是个单一性事件
3.10 第二定律 事件的局域性
4. 量子力学的证据
4.1 经典物理学无法解释的持久性
4.2 可以用量子论来解释
4.3 量子论——分立状态——量子跃迁
4.4 分子
4.5 它们的稳定性依赖温度
4.6 数学的插曲
4.7 第一个修正
4.8 第二个修正
5. 讨论和检验德尔勃吕克模型
5.1 遗传物质的一般图象
5.2 图象的独特性
5.3 一些传统的错误概念
5.4 不同的物“态”
5.5 真正重要的区别
5.6 非周期性的固体
5.7 压缩在微型密码里的丰富内容
5.8 与实验事实比较：稳定度；突变的不连续性
5.9 自然选择基因的稳定性
5.10 突变体在有些场合下的较低的稳定性
5.11 不稳定基因受温度的影响小于稳定基因
5.12 X 射线是如何诱发突变的
5.13 它们的效率并不依赖于自发突变率
5.14 回复突变
6. 有序，无序和熵
6.1 一个从模型得出的值得注意的普遍结论
6.2 由序导出序
6.3 生命物质避免了趋向平衡
生命的特征是什么? 答案是当它继续在“做某些事情”、运动、和环境交换物质等等的时候， 而且期望它比一块无生命物质在类似情况下“保持下去”的时间要长得多。把一个非活的系统 孤立出来，或把它放在一个均一的环境里，由于各种摩擦阻力的作用，所有的运动都将很快 地停顿下来;电势或化学势的差别消失了；倾向去形成化合物的物质也是如此；温度也由于 热传导而变得均匀了…这就达到了一种持久不变的状态，其中不再发生可观察的事件。物 理学家把这种状态成为热力学平衡，或「最大熵」。
6.4 以「负熵」为生
一个有机体避免了很快地衰退为惰性的「平衡」态，因而显出活力。 生命有机体是怎样避免衰退到平衡的呢?显然这是靠吃、喝、呼吸以及(植物的)同化。 专门 的术语叫“新陈代谢”。这词来源于希腊字 μεταβάλλειν，意思是变化或交换。 交换什么呢？ 粗一看无疑是指物质的交换……但认为本质是物质交换的看法是荒谬的。生物体中氮、氧、硫 等的任何一个原子和环境中同类的原子都是一样的，把它们进行交换又有什么好处呢?
自然界中正在进行着的每一事件，都意味着事件在其中进行的那部分世界的熵在增加。因此， 一个生命有机体在不断地产生熵——或者可以说是在增加正熵——并逐渐趋近于最大熵的危险状 态，即死亡。::要摆脱死亡，要活着，唯一的办法就是从环境里不断地汲取负熵::，——下面 我们即将懂得负熵是十分 积极的东西。有机体就是靠负熵为生的。
6.5 熵是什么?
是一个可以测量的物理量， 就象一根棍棒的长度……在温度处于绝对零度时(大约在–273°C)， 任何物质的熵都等于零。通过缓慢的、可逆的、微小的变化使物质进入另一状态时……熵增加 量可以这样算出：在过程的每一小步中系统吸收的热量除以吸收热量时的绝对温度，然后把 每一小步的结果加起来。
6.6 熵的统计意义
这是一个精确的定量关系，表达式为 `熵 = k logD` K 是玻耳兹曼常数(=3.2983×10–24 卡/°C)，D 是所讨论物体的原子无序性的定量量度。 它 所表示的无序，一部分是热运动的无序，另一部分是来自不同种原子或分子的杂乱不可分的 随机混合……糖在水中逐渐地扩散开来就增加了系统的无序性 D，从而增加了熵。
6.7 从环境中抽取「序」来维持组织
活有机体象在吸引一连串负熵去抵销生活中产生的熵的增量，从而使它自身维持在一个稳定而低熵的水平上。 一个有机体稳定在一个高度有序水平上采用的办法的确是从周围环境中不断地吸取序。 就高等动物而言，它们完全以吸取序而生是人们早知道的事实。
7. 生命建立在物理学定律基础上吗?
7.1 有机体中可能有的新定律
根据已知的关于生物体的结构，我们一定会发现，它的工作方式是无法归结为物理学的普通定律的。
7.2 生物学方面的评述
有机体生命周期内展开的事件所显示出美妙的规律性和秩序性是曾经见到的任何一种无 生命物质都无法相比的。生命受着一种高度有序的原子团的控制，而在每个细胞里它们 只占原子总数的很小一部分。
7.3 物理学方面的综述
7.4 明显的对比
7.5 产生序的两种方式
7.6 新原理并不违背物理学
7.7 钟的运动
7.8 钟表装置毕竟是统计的
7.9 能斯特定理
7.10 摆钟实际上可看作在绝对零度下工作
7.11 钟表装置与有机体之间的关系
后记：决定论与自由意志
第二部分 意识和物质
8. 意识的物理基础
8.1 问题
8.2 一个尝试性的答案
8.3 伦理观
9. 了解未来
9.1 生物发展的死路 ?
9.2 达尔文主义明显的悲观情绪 3. 行为影响选择
9.3 伪拉马克主义
9.4 习惯和技能的遗传固定
9.5 智力进化的危险
10. 客观性原则
11. 算术悖论：意识的单一性
12. 科学和宗教
13. 感知的秘密
自由的人绝少思虑到死;他的智慧，不是死的默念，而是生的沉思。 ——斯宾诺莎:《伦理学》，第四部分，
生命有机体是怎样避免衰退到平衡的呢?显然这是靠吃、喝、呼吸以及(植物的)同化。
有机体就是靠负熵为生的。