《生命与新物理学》是一本由[英] 保罗·戴维斯（Paul Davies）著作，中信出版社出版的精装图书，本书定价：59，页数：284，特精心从网络上整理的一些读者的读后感，希望对大家能有帮助。
《生命与新物理学》读后感(一)：鬼魅般的量子与生命
这本书带着消除生命与非生命、生物学与物理学之间的巨大鸿沟的目的，用全新的视角展示了生物分子层面的活动。在我七年的生物学的学习和研究里，几乎看不到有任何篇幅会介绍在DNA和蛋白质的诸多生物化学反应中，什么是麦克斯韦妖，什么是鬼魅般的量子力学。我对生物学世界的看法被刷新了。之前对物理学敬而远之的我，竟然也对量子力学产生了浓厚的兴趣，就像一位科学家说过的，任何不为量子力学撼动的人都还没有理解它。 在都柏林的演讲中，薛定谔将反抗热力学第二定律的能力确定为定义生命的属性。通过收集、处理和将信息应用于目的性活动，生物赢得了对抗熵的胜利。通过将信息模式和化学反应模式结合起来，以及使用麦克斯韦妖来获得极高的热力学效率，生命从分子的混沌中变戏法般地创造出相干性和秩序。过去几年里，生物学家突然对量子生物学产生了兴趣，“量子”和“生物学”对应的是两个关系紧张的领域。量子效应在孤立、冰冷和简单的系统中表现得十分明显；而生物是温暖又复杂的，许多部分之间都有强有力的相互作用。这种学科之间神奇的交叉真的让我深深着迷，也让我越来越意识到自己的学识浅薄和渺小。
《生命与新物理学》读后感(二)：生命学是一门新课学
《生命与新物理学》，这本书就像一个极具煽动性和诱惑力的人，给你灌输了一些可能再过去你从来没想过的理念，我暂且把它描述为“生命学”。生命学的建立在各学科高度发展的基础上而生的，我记得之前有一本书说过，各个学科之间为了研究的方便性，会把一些晦涩的概念，拟合为一种新的体系。比如，化学中元素的概念，化学家们就不会用强力弱力这种物理学的说法来描述。同样生物学中新陈代谢的概念，在生物学家之间，也不会用化学中元素电子基于不同稳定性而产生交换的说辞来解释。所以，目前为止，我们所有发展成熟的科学领域，都是相对分散的。 但是这里就产生了一个非常命中注定会发生的问题，即，无论是生物，化学还是物理。研究到一定程度，势必在某种尺度上产生重叠。比如，分子生物学，核物理……而在这些基础科学相互交叉的过程中，一些更加隐秘而宏伟的学科被发现了，就好像引力聚集到一定程度，氢原子就突破了彼此的强力，之后轰的一声，恒星开始了燃烧。这些恒星一样的新学科，普通人眼里接触最多的，可能就算是信息学了。 那么无论老学科还是新学科，当他们的纠葛与跨越越来越多的时候，科学家们基于迷茫而产生了一种本能的回归反应，即，重新开始思考，这些学科存在的意义，以及他们对人类那个终极哲学问题的解释应该产生什么作用。在这样的情绪下，“生命学”犹抱琵琶半遮面的登上了历史舞台。 这个“生命学”并不是科学家吃饱了撑的没事干，瞎琢磨的产物。它的现实意义是讲已有的科学体系，当做材料和工具，进一步解读各个学科无法阐明的问题，合力发现新的宇宙真理。有点像工程学之于自然科学的定位。由此产生的新技术应用和科学发现，都会引领着我们再向前一步。 诚然，这一宏伟的使命，很难通过这薄薄的261页文字，有个清晰审慎的解答，但它开了一个很好的头。有一些基础自然科学底子的人，可以看看，它可能会让你重塑一下自己的观念。
《生命与新物理学》读后感(三)：别对生命视而不见 ——生命是自然的魔法
哪怕是最微不足道的生物细胞，也是一个充满了精妙和可变分子的不可思议的迷箱。
生命是什么？是什么创造了生物？是什么使生物能做出如此令人惊讶的事情？细菌能完成如此美妙，如此神奇的的事情，却没有一位工程师能制造出与生物相媲美的东西。
生命是自然的魔法，而我们无法一时全然领悟其中的奥秘。它的秘密隐藏在令人费解的复杂性中。
生命是什么？上一个回答这个问题的人是薛定谔，他提出了达尔文逃避的问题。生命体有目标和使命，是进化的产物，原子和分子只能盲从，非生命与生命之间的缺失的连接，产生的跨界科学让物质形成生命。亚里士多德提出了“目的论”，即所有的生物行动将被指向或引至一种最终状态，捕食，筑巢，生育，胚胎细胞拥有某种事先想法，昆虫奔忙，鸟兽繁殖，它们来到世上，一刻不歇，但又按部就班。如果没有生命，这个世界会有什么不同呢？看看月球，土星，木星，美丽有余而孤独异常。地球，是生物在改造的地球，地球本身的诠释，包括了生命这种形式本身。
地表的昆虫，植物，飞禽走兽真是对地球多情的装饰。生命究竟是偶然还是必然呢？所有的已知生命都是按照一个通用剧本在表演，35亿年前，从那时起，DNA的某些部分在很大程度上就保持不变，而它的组合方式正是生命的语言，出错在的概率只有三千分之一。地球赋予了我们生命，我们体内富含地球上的各种元素——氢，氧，钙，铁，锌，镁，而小行星的每次撞击都会给地球带来大量的物质，我们有没有可能是在这些撞击之后，才开始孕育的美丽的结合呢？生命是简单的还是复杂的？最低级别的复杂性的门槛在哪里？这些都是值得思考的问题。
想要解释生命要运用到多少知识？书中提到了热力学，量子力学，信息编码，数学，生物学，化学，生物学等等。我们究竟该在每一个领域都钻研到底，还是各学科之间沟通研究呢？在探索生命的道路上，我们都是迷途的羔羊。
生命力——这是力学，还是生物学呢？我想这并不能轻易下结论吧！
生命力有多强大呢？地下3千米的细菌，在隔绝光线，有机原料的情况下靠放射性生存，水熊虫可以生活在真空中，可以生活在零下200度的环境中，它们可以变色，隐生，抗辐射，或许它们没什么存在感。但是活着不就只为了活着吗？
如果我们无法回答生命的真谛，是不是因为不知道生命的奥秘呢？人是什么呢？哺乳动物的一种，可视为高级动物——有脊椎，直立行走，会使用工具。四季变换，草长莺飞，夏虫歌唱，秋去冬来，万物凋零，短短四季，已有多少生物已经过完了自己的一生？人活百年，相对宇宙来说，也是短短一瞬，若问真谛，难以回答，若问奥秘，与虫豸可做一番类比，新陈代谢，代代相传，抬头仰望星空，我们都来自浩渺星河，我们五彩斑斓，我们令人惊叹，都源自于它，我们与它冥冥中的联系，便是那一刻不停的无序变化，物理学家把他叫做——熵。
也许上帝创造了伊甸园，创造了亚当和夏娃，但他却没创造微积分，也没创造DNA的密码子转录。是人类在解释生命的语言，我们也许不知道我们由于何种机缘巧合被创造，但我们却是生命本身，承载着巨大的运算系统，不断地自我验证着合理性，以达到平衡，写入信息，不断运算，以达到进化，不得不惊叹你的DNA可能比你更懂得编码，且错误率极低。我们是强大的生命本身，有理由自负，认为自己智慧非凡，这才前仆后继，认真地书写一份迟到的出厂说明书，努力让自己变得合情合理，物尽其用。
别对生命视而不见，它是那么伟大，那么神奇。
《生命与新物理学》读后感(四)：《生命与新物理学》银光闪亮的封面，或许是映出未来世界的魔镜
不满于肤浅之见的思辨者则会以徒劳的好奇心烦扰自身，但是，随着他探究愈多，他不过是察觉到所知愈少。
《生命与新物理学》是一个理论物理学家对生命的思考，但不是一本常识之书，而是一本脑洞之书。作者并不是要向读者传播已确定的或者说共识的知识，而是要启发我们去思索未知的或需要求证的想法和问题。鉴于这本书在美国也是2018年9月才刚发行，相当于是一个可以第一时间近距离的接触美国科学理论探索的前沿脉搏的良机。
保罗·戴维斯是一位理论物理学家，但在本书中完全没有炫技。令人感动的是，他反而还在第2章时特别提醒读者注意：只有这一章节会涉及一些初等数学知识，很会照顾读者的情绪和观感。不过他那壮丽宏大的脑洞，有时候比数学知识还难伺候。
“生命看上去就像一种魔法，它的秘密隐藏在令人费解的复杂性之中。”生命是什么？估计这是一个始终伴随着人类意识的问题。远的不说，《钢之炼金术师》开篇就深刻的提出了这个问题。
侵删非生命和生命间的鸿沟如此之深，让自诩昌盛的现代科学颜面全失。如果非生命的宇宙是普遍倾向于衰败和无序的，趋向于变得平均且无奇，那么生命绝对是另一种宇宙，是不折腾不满足的世界。为了与非生命宇宙的熵相抗衡，生命需要灵活操控另一种力量，作者称之为信息。
信息是什么？如果“生命=物质（化学）+信息”，那么信息就是钢炼中爱德华兹所说的“缺失的部分”。
信息是一种类似于能量的抽象概念。如果说熵擅长搅乱一切，信息就是擅长分清一切。生命就是在化学和信息的共同作用下从非生命的不断衰败的宇宙中脱颖而出的。
“当与生物打交道时，人们就能深刻地感受到物理学有多么原始。——爱因斯坦”生命是存在即合理的典范，当然有大量的曾经的合理、现在的合理和未来的合理搅在一起，难以分辨。现代生物学研究就像盲人摸象，摸到的都是真相，可部分的真相与整体的真相失之千里。如果连生命的真相都无法理解，那么所有的关于生命的机制、规则、理论都不能称为准确。所以，我们也就无从知道，生命，地球的生命，到底是自然演进的必然，还是宇宙万中无一的奇迹。
在探索生命的过程中，人们明显感觉到，规则不够用了。特别是那些建立于传统物理学基础上的简洁和神圣的，近于教义的规则。或许我们应该这么思考，那些适用于非生命宇宙的法则，是无法用来指导与其抗衡的生命世界的。或许我们需要不再过于依赖用非生命宇宙法则指导生命研究，尝试看看生命世界的法则。
“If you have an apple and I have an apple and we exchange these apples then you and I will still each have one apple. But if you have an idea and I have an idea and we exchange these ideas, then each of us will have two ideas.” ― George Bernard Shaw理论物理学家应该是一群最喜欢跨界的人，大概是因为闲工夫太多的缘故，没事就去别人的实验室闲逛，探讨别人的研究话题。作者似没有生命科学的学术经历，反而不会因为逐步深入学习而陷入研究领域的细节无法自拔。他没有像摸象的他人局限于生物学的技术细节，而是试图站远一点、超脱一点，看得更宏观一些。书的英文原名是《The Demon in the Machine》，“demon”原用于嘲讽笛卡尔二元论中的心灵实体（对应物质实体）。但在作者心中，生命的化学机器中可能真的存在一个魔鬼，他控制着信息，与永恒的衰败相抗衡。这个魔鬼创造了生命，推动着进化，制造出意识，让一群灵长类动物有能力去思考，生命是什么？
花絮
在家里看第2章，我突然跟我老婆说，你大概就是个麦克斯韦妖。我们的两个儿子从未间断的把玩具童书及各种杂物倒腾出来扔的到处都是（这是“宇宙万物普遍倾向于衰败和无序”的最好例证），而我老婆总是不厌其烦的把每样东西收拾到合适的位置（就像麦克斯韦妖把快速和慢速的粒子隔开），这个过程周而复始周而复始周而复始。我不确定我老婆是不是能理解我对她的夸赞，但我觉得可能有人会觉得，与其这样何不让一切都归于本初，没有老婆，也没有孩子，让所有的东西在原来的位置保持不动就好了。
但是啊，就是这种周而复始，让时间变成了岁月；同理，正是因为生命的不断的折腾，让宇宙变成了世界。
所以，生命（或生活）最大的意义可能不是在于目的，而是在于过程。
《生命与新物理学》读后感(五)：【品·鉴】生命=物质+信息
关于生命是什么这个问题
拉杜·波帕在《探寻生命的定义与起源》一书中，列举了40种对生命的定义。我们可以从他的定义列表中随机挑选几条来看看：
#生命可以被定义为一个能够不断得到单体和能量供应，并受到保护的核酸和蛋白质聚合酶系统。
#生命可以被定义为一个能够实现一下功能的系统：1）自我组织，2）自我复制，3）通过变异而进化，4）新陈代谢，5）集中密闭。
#生命简单来说就是一种有序的不稳定状态。
#生命可以被定义为一个能够获取、储藏、处理以及利用信息来规划其活动的物质系统。
本书作者虽然并没有贸然的给出结论，但是他的回答，更近似于最后一项。作者认为我们现在正处于回答“生命是什么”这个问题的临界点上，而相关的答案将会引领一个全新的科学时代。在本书中，作者尝试着围绕信息概念构建物理学和生物学的大统一理论。当我们尝试着，用信息理论的视角去理解生命，我们便可以发现，生物系统正是通过将信息整合成有序模式的方式，在分子领域的混沌中形成了生命的独特秩序。
在探讨了传统的对于生命与非生命的区别的一些看法之后，作者直接提出了他自己的观点：
将生命与非生命区分开来的东西就是信息。首先，生物繁殖的本质，就是遗传信息的复制。当薛定谔在1943年发表名为“生命是什么”的演讲时，距离发现DNA在遗传方面的作用还有10年。薛定谔的伟大洞见在于，确认了信息存储、处理和传递必定发生在活细胞内纳米尺度的分子层面上。今天，生命的信息基础已经渗透到科学的各个领域。
那么信息的概念又是什么呢。从某种意义上讲，信息是一个纯粹的抽象概念，另一方面，信息在这个世界上显然扮演着物质的角色，尤其是在生物体中。如果存储在生物体DNA中的信息发生了变化，就可能产生变异的后代，并改变进化的过程。信息对这个世界产生着巨大的影响，我们也许可以说，它具有“因果关系的力量（causal power)”。科学面临的挑战在于，如何将抽象的信息与具体的物质世界联系起来。
早在40年代中期，香农就开始研究信息的量化问题，当时他主要关注如何将编码信息准确传递出去的问题。1949年他出版了《通信的数学原理》一书，这本书的出版可以说是科学史上的一个关键性事件。香农一开始就对信息做出了数学上的严格定义，他选择的定义引出了不确定性的概念。简单来说就是，当你获取信息时，你正在学习您之前不知道的东西，因此你对那个东西的不确定性降低了。稍作思考我们就会发现，香农的分析可以直接应用于生物学。通过使用通用遗传密码，信息被存储在DNA中。因此在逻辑上，生命的说明书就等同于香农对经由嘈杂的通信信道传输的编码信息所作的分析。
而兰道尔在对计算的基本物理限制问题作研究时发现，计算机之所以会产生废热，是因为删除信息的行为会产生热。即便是最精巧的芯片，在删除二进制数字信息时也会产生热。兰道尔认为，计算机处理的信息涉及逻辑上不可逆的操作，当需要为下一次计算重置系统时，就存在着不可避免的散热问题。
他计算了删除一比特信息的最小熵值，这个结果如今被称为“兰道尔极限”这个数值虽然不大，但它确立了一个重要的原则。通过阐述逻辑操作与产生热量之间的关系，兰道尔发现了物理学和信息之间的深层次的联系。从兰道尔开始，信息不再是一个模糊的神秘量，而是与物质紧密联系在一起。为了总结这一思想上的转变，兰道尔创造了当下非常有名的格言：
“信息就是物质的！”只要操作得当，信息在从一种物理系统转移到另一种物理系统的过程中将会保持不变。基底的独立性似乎赋予信息以生命，让它成为一种自主的存在。虽然对于信息是真实存在的还是只是解释复杂过程的一种便利方式这一问题，人们还没有达成共识，但是本书的作者显然认为：信息就是一种独立的存在，具有因果力。信息和能量之间的相互作用已经被生物体利用了几十亿年，活细胞包含了大量非常有效和精密的纳米机器。它们大多由蛋白质构成。
生物充斥着信息，从DNA一直到社会组织皆是如此，而且都会引起熵增。毫不奇怪的是，进化已经改良了生命的信息管理机制，让其以超高效率运转。生物需要不断完善存储和处理信息的艺术。想要完全理解生命，就必须弄清楚它的算法机制。
生物信息就是生命的软件。我们可以把生命的令人惊讶的能力正确地归因于逻辑和计算的基础。生物体的特殊逻辑架构反映了逻辑公理本身。生命的自复制定义属性直接来自充满悖论的命题演算和自我指涉领域，生命具有构建外部世界的内在表征和自我的能力，这反映了逻辑法则是生命的基础。如我们所知，生命反映了信息的双重角色。DNA即是物理对象又是生命的指令系统。生物具有进化能力，这使它的复制非同凡响。
生物信息模式和信息流的构建，开启了一个全新的视角，并引领了进化论的重大修正。我们必须更好的理解生物系统，把它视为内聚和计算实体，能存储和处理关于其形态及环境的信息。更重要的是，我们需要探索信息模式——电，化学和遗传模式——是如何相互作用和转化为特定表型的。
在生命的诸多令人困惑的属性中，意识现象尤其引人注目，它的起源无疑是当今科学面临的最大难题。我们缺乏关于意识的完备性理论，但是既然用信息概念可以解释生物令人惊讶的属性，鉴于生物信息处理机制的最高表现形式是大脑，所以我们很容易假定，信息的某个方面会在心灵与物质之间架起一座桥。明智的做法是用更高级的模块来解释大脑活动，而非对每个神经元进行复杂得不可思议的描述。而且如果我们希望将意识纳入物理学理论，那么它需要以某种方式融入量子力学，因为量子力学是我们对自然界的最强有力的描述。
当我们从信息组织的角度而不是从化学反应的复杂性角度看时，从非生物到生物的路径也许会短得多。在本书中，作者绘制了正在迅猛发展的科学新领域的图景。他认为我们当前看待物理定律的方式，导致了物理系统中分层现象：物理定律位于底部的概念层，而涌现的定律堆积在上层，两者之间存在断层。当遇到生物系统的问题时，分层现象就会变得特别明显，因为在生物学领域，不同层面之间以及大小和复杂性各不相同的过程之间通常都能很好地融合。因此，为了将生命纳入物理定律的范畴，并且为信息本身作为一种基本实体的现实提供坚实的基础，作者认为，我们需要对物理定律的性质进行彻底的重新评估。
《生命与新物理学》读后感(六)：一些摘录
我总是对这样的科普书保持着初中生一般的兴趣。
entelechy 希腊语 圆满
生命可以从环境中获取信息，以此区别于非生命。信息无法脱离物质存在。
麦克斯韦和西拉德的小妖通过处理信息将热能转化为功，信息引擎（从单一的热库中系统性的回收能量，然后用这些能量克服引力抬升质量，同时将信息写入存储寄存器）通过将信息转化为热能，或者将熵倒入空的信息寄存器来做功。常见的引擎通过热能做功，破坏信息（增加熵）。删除信息要增加熵，所以空白的存储器类似于为信息引擎注入燃料。
费曼：不能为我所建者，无法被我理解。
芬兰团队实验：不净消耗能量的基础上，通过电子的位置信息可以从其热运动中提取能量做功。平均效率达到热力学极限的75%。
分子棘轮是麦克斯韦妖的一个绝佳案例，主要利用信息将随机的热能转化为定向运动。
错误是达尔文式进化的驱动力，而错误的修正是不可逆的，修正错误的过程就是把很多不同的输入状态整合成单一的正确状态，会付出熵的成本。
生物体内存在大量不间断的热干扰。生命必须耗费大量的精力来修复损伤，并重建被分解的结构。生命的很多机制都处在热破化的边缘，看似是个问题，却也为重排和进化创造了条件。
香农对信息的定义是一种最经济的方式，是笼统的总量，不足以解释生命中信息的功能性。遗传信息在分子层面上纪要识别，又要做出响应。
生物是预测机器，从不确定的环境中获取信息，采取最明智的行为。预测机器可有从经验中学习的能力，学会选择值得存储的信息。 这需要形成对世界内在表征（VR），将复杂的统计评估囊括其中。即生命有算法。
1929 希尔伯特 - 数学的一致性证明；罗素 - 自我指涉悖论； 1931 哥德尔定理 - 不存在能证明所有真算数命题的一致性公理系统； 1936 图灵 - 有限的步骤才能判定一个数字是可计算的。
生命体的特殊逻辑架构类似逻辑公理本身。生命的自复制的定义属性直接来自充满悖论的命题演算和自我指涉领域，该领域巩固了计算的概念，又为vr开辟了道路。生命具有构建的外部世界的内在表征和自我（即成为一个主体，操控其所在的环境并利用能量）的能力，反应了逻辑法则是生命的基础，以此探索无限。因此拥有无约束的可能性对生命而言是非常关键的品质。
冯 诺依曼 - 通用构造器要能复制本身，以及复制如何复制本身的指令，即机器的自我繁殖。通用构造器携带的信息既是构造功能性指令，同时也是被动数据，需要被复制的一部分。DNA的信息也有同样的性质，而如何选择让DNA是作为功能性指令去产生蛋白质，还是作为被动数据去复制自身，涉及到细胞所处环境的诸多因素。生命超越通用构造器的一点是除了复制还包含了达尔文式进化的错误。
人们无法以任何系统化的方式实现决定某个给定的初始模式能否给出答案，或者能否永远运行下去。基于一些基本逻辑规则，却可以产生动态复杂不可预知的模式，这就是哥德尔不完全性定理的力量所在：逻辑的约束与创新的不可预测性是兼容的。系统内在的基本不可判定性意味着秩序有涌现的空间。生命（意识）和信息模式也遵循这样的规律。
信息模式本身就能形成因果关系，并能将这些因果单位结合起来 创造一个涌现活性，可自我解释的世界。
要完全理解生物的丰富性，出了依据规则处理信息，信息处理规则本身也需要进化。仅仅是状态依赖型的动力机制也能产生复杂多样的结果，即体现了创造力。
单个基因或基因组与生物学特征不存在简单联系，只有系统被当作一个整体进行考虑，同时包括了基因之间的相互作用关系的整个网络，以及很多涉及环境的非基因或者叫表观遗传因素时，很多生物学特征才能表达。
还原论的反面就是涌现：新的性质和原则可能在更高的复杂性级别上涌现，而这些现象和原理本身简单，不需要借助低级别的现象才能理解。 简化源于涌现，即理解系统特征可以不依赖于理解微观的某些性质，这也是生物学家不同于物理学家的思考方式。寻求更高层面对现象的解释是更有意义的做法。
生命有个基本属性，是可以检测环境并恰当反应，在某个特定时点，细胞调节某种特定蛋白质的的数量的机制依赖转录因子（阻遏物），DNA上有启动子来让RNA开工，转录因子平时使启动子失效，遇到环境变化，会有激活信号使转录因子失效，启动特定蛋白质复制。
人体有两万个基因，处于不同的开启或者休眠状态，状态的变化也形成了复杂的基因网络信息流。这网络中有控制内核，功能是指挥其他基因和纠错，控制内核也是生物网络的一般特征。生物通过信息模式化和处理方式，从随机的复杂性中脱颖而出。网络理论验证了信息有其自己生命的观点。信息网络不同于化学或物理网络，即信息模式和生物拓扑电路之间没有明显的关系。 没有因果关系的相关性在生物体中比随机网络中更为普遍。
电阻太大或者电容器太小，信息流就不能顺畅流动，输出结果就会失真，这一点适用于所有网络，社会 生态 生物 技术。 信息流的模式收到通用规律的支配，这些规律与系统的微观动力学直接相关。有些网络倾向于通过枢纽传递，有些网络则避开枢纽，在边缘传递。
电子学思维：追踪生物体中的信息流，并将信息流和重要结构特征联系在一起。支配信息管理的原则和规则会在不同层面上呈现相似性，即便他们的元素完全不同。对不同层级的系统的信息流的理解可以互相助益。
影响表观遗传现象的两个因素：形态发生素这个特殊分子的扩散在生物发育的伸展动力机制发挥重要角色。电场效应引起的电传导机制。
身体大面积的电压变化可以驱动下游基因的表达，从而影响发育路径。电模式预示了其后将产生的结构特征。电预置模式存储了最终发育形态的三维信息，指导发育的最终形态。 通过控制伤口的周围组织如何觉得他们自身身份的生物电路活性，可以培养出双头真涡虫，切成两半后长成两个双头虫，即形态信息不存储于基因中。（基因中形态一头一尾）
细胞有个接触抑制的机制，即过于拥挤会停止分裂。癌细胞就关闭了这种机制。肢体再生的过程就是伴随细胞的快速增殖，伴随着癌症风险。胚胎有能力抑制癌细胞。植物一生积累的表观特征会被遗传给其后代，人类也存在这种现象。这是拉马克遗传的核心思想。
细胞被发现有选择性突变的特性，即在压力重重的环境下，DNA会碎裂成片段，加速重排和变异，这是对压力的适应性相应，包含了偶发机制、聚焦机制再到定向机制的古老机制。这显示进化不是完全随机的，生物选择性的改变突变的概率。Babara McClintock 的实验发现在X光照射或者环境压力下，植物的DNA就会自发的断裂，重排，形成新颖的组合。 （彩色玉米）而细胞对DNA复制中产生的错误有修正机制，这意味着基因转置是被选择的。某些癌症患者的体内DNA被发现有类似的碎裂和重排现象。细胞能自动感知到内部的DNA碎片，并将他们衔接起来。机制之一就是通过RNA转录过程实现信息的反向流动。蛋白质和其在生命周期中进行过的修饰，可以改变基因组的内容。即表观遗传性状可以写入基因。生物体在自身和其后代的发育过程中起到着积极和建设性的作用，影响着进化的方向。
最早的生物是单细胞生物，其生存逻辑就是无限复制，这种意义上他是永生的。而从单细胞生物进阶到多细胞生物后，细胞生命的逻辑改变了，细胞通过作为功能性的一个部分，加入整体，为整体的延续作出贡献，以此换得整体将个体类似的基因延续下去，这份单细胞和整体生物的契约可以追溯到10亿年前，人类和苍蝇的分叉大约在6亿年前。
癌症广泛存在于多细胞生物体。其出现需要细胞采取欺骗机制和生物体内的某处监管系统失效。癌细胞的无限复制功能类似于早期单细胞生物，迁移功能类似早期胚胎发育的情况。癌症不是指受损细胞随机杀死正常细胞的情况，而是一种古老的、组织有序的对生存压力的有效响应。癌症基因的产生时间可以追溯至多细胞生物出现之时。癌症基因的表达水平与其基因年龄正相关，在癌症晚期，最古老的癌症基因会超水平表达，即一种返祖现象。癌症是由功能破坏驱动的，而这些功能进化产生了多细胞生物。9.5亿年前产生的癌基因强化了两种功能，细胞周期控制和DNA双链断裂损伤修复。受压细胞会唤醒祖先基因网络，产生高突变率，从而产生癌变。癌症功能无法被消除，癌基因的突变也不是随机的，冷点基因的年龄显著长于平均水平，以此实现应对环境压力，放弃年轻基因组合，保留生命最基本功能，提高突变概率。一些癌基因也与早期胚胎发育功能有关，在发育完成后保持沉默，直到被某些因素唤醒。
不确定性和非决定论主宰了基本的自然现象。 量子效应是原子和分子秩序的一种精巧的和微妙的形式。大多数主动参与生化过程的分子都能准确的被调整到相变点，从而成为临界导体（睾酮 孕酮 蔗糖 维生素D 咖啡因），成为适合电子隧穿的渠道。量子粒子可以同时处于两个路径，可能的路径之间是存在干涉的，某些区域禁行，某些区域增强。少量的热噪声的存在实际上是一件好事，在适当的环境中能提升能量传递的效率。
鸟类导航：粒子有自旋属性，同时产生磁场。当分子接受一个光子，电子会脱离原子，脱离原子后的电子会对地球磁场更加敏感。失去电子的自由基（鸟类眼中的隐花色素）与视网膜中的其他物质进行化学反应，弹射出去的电子会与另外一个电子纠缠，两者的磁场不同，随着这些细节的变化，神经传导反应的遂率也不同。而他正是地球磁场和隐花色素分子夹角的直接函数。所以鸟类的导航能力取决于环境光的波长和强度。垂直方向的电磁波则会直接干扰鸟类侧向。人类嗅觉也有类似机制，不仅仅取决于香味物质分子结构，也跟随气味分子的振动频率变化（同位素实验）。
无线电波可以被调节到有机分子的典型跃迁频率，从而干扰量子纠缠的产生。 量子力学的基础是相干性，外部干扰会破坏这种相干性。让噪声和量子相干性持续共存于适当的环境中，可以增加生物现象的发生。
薛定谔将反抗热力学第二定律的属性确定为生命的基本属性。通过获取，处理和将信息应用于有目的的活动，生命实现了抗熵的胜利。生命的产生必定依赖棘轮效应，能够锁定成果，在生命系统再次迈进时之前可以锁定损失。生命的另外一个特征是使用编码来存储信息。 新的原则会从极其复杂的信息处理系统中涌现出来。
在感觉被剥夺的情况下，人也可以对自我和自我持续存在保持感知，时间的流逝的感觉是自我意识的一个组成部分。关于时间流逝的感知是一种幻觉，与记忆在大脑中的存储方式有关。对时间流逝的错误概念，源于自我恒定的潜在假设。自我是已存储信息的一种缓慢进化的复杂模式，该模式可以在之后的时间里存取，并提供一种信息模板，新的感知可以据此完成匹配。时间流逝的幻觉就来自不可避免的轻微错配。人类意识有自由感的属性，觉得未来会以某种方式向我们敞开大门，可以决定自己的命运，根据他们的意志改变历史的轨迹。
行为主体不是个封闭的系统，行为主体本身的出现就涉及对他所在环境的变化做出响应。只要系统是开放的，就存在着平行叙事的空间，一种叙事在原子层面，一种在行为主体层面，两者并行，不冲突。托诺尼的集成信息系统表明，不仅更高级的描述更简单，更高级的系统实际上能比其组分处理更多信息。某些因果关系可能指存在行为主体层面，这与还原论的大部分观点相反。在忽略了小尺度的内部特征的情况下，相较于对系统做出的更相近更细粒度的描述，物理系统的宏观状态实际上拥有更大的因果力，宏观战胜微观。当拥有大量集成信息的复杂系统投影出一个单一的具体现实，作为整体的系统在较低层的组分-原子-是施加了因果力。测量或者观测一个量子系统会引发其行为的巨变，这成为波函数坍缩。随状态函数改变的法则是对自我指涉概念的一种概括，一个系统能做什么取决于该系统是怎样变化的。自我指涉应该成为理解演化现象的一个必不可少的部分。最终产生的规则不同于传统物理学法则，他将被应用于系统层面，而不是像粒子那样的个体组分，这是一种自上而下的因果关系。在诸多细微而广泛的影响因素的共同作用下，他们对整个系统内的信息流产生的累计影响可能会占据支配地位。系统会以某些方式自组织，从而增强其信息处理能力，或者导致集成信息不合理的累积。在复杂系统中，更高级和更老的信息处理模块的自发组织方式更受偏爱，着可能是一个普遍趋势。还原论着的观点是强有力的，但他是建立在对物理定律本质的一种重要假设之上。我们当前看待物理定律的方式，导致了物理系统中的分层现象，物理定律位于底部的概念层，而涌现的定律堆积在上层，两者之间存在断层。
《生命与新物理学》读后感(七)：解不开的生命之谜——《生命与新物理学》书评
澳大利亚宇宙学家和著名科普作家保罗·戴维斯（Paul Davies）的作品《生命与新物理学》（The Demon in the Machine），其书名直译为“机器中的魔鬼”。这其实是作者对于生命所做的一个很形象的比喻。机器象征着物理学法则，而魔鬼则是能有效处理信息的机制，两者相结合，就是生命。
书的副标题How Hidden Webs of Information Are Solving the Mystery of Life——隐藏的信息网如何正在破解生命之谜，则点出了本书的宗旨：试图从物理学的角度，去解开生命的重重不解之谜。
我们一般认为：生命与生物学相关，而生物学与化学，特别是有机化学密切相关。而物理是宇宙运行方式的本质，反映宇宙的法则，是最基本的科学学科。物理学是从最小的亚原子粒子到整个宇宙层面描述物理环境的学科。作者作为一名物理学家，很自然地尝试通过物理学来解释生命的现象。他自己在书中就说：“有很多书描述生命做什么，而我这本书是解释生命是什么。”
爱因斯坦曾经说过：“当我们在研究生物时，我们最能感到物理学依然十分原始。”不过，这并不妨碍物理学家们试图从物理学的角度去解释生命到底是什么这个问题。
物理学和生物学之间的巨大鸿沟在于尽管生物学涉及原子和分子领域，但是物理学缺乏基本的新理念。生物都具有目的和意图，那是几十亿年进化的产物。而原子和分子只服从物理学法则。
1867年12月，著名物理学家麦克斯韦在给友人的一封信中提出了“麦克斯韦恶魔”的概念。这个恶魔能够魔术般地在混沌（无序）中创造出有序。他的这一构想第一次架起了抽象世界与分子物理世界之间的一个桥梁。
1943年，量子物理学家薛定谔在都柏林大学的一次演讲中就归纳过这个问题：“如何用物理学和化学来解释一个生物体内的时空中发生的事件？”也就是说，生物体那令人困惑的特性能否最终被原子层面的物理学所解释，或者，还有其他解释？
薛定谔是一针见血地指出了问题的实质。因为生命是从混沌也就是无序中创造出有序，而这违背了物理学的热力学第二定律。根据这个定律，熵（无序化）必须达到最大值，也就是说退化和无序在宇宙中是一种普遍的倾向。
薛定谔还认为：生物体在没有避开已确立的物理学法则时，很有可能已经有了我们还未发现的其他物理学法则。不仅薛定谔，诸如波尔和海森堡等其他量子物理学家都有类似的想法。作者也这么想，并感觉物理学家们即将发现它们并利用它们。
如果生命要违反热力学第二定律从无序中创造有序，就必须有一种分子层面的东西能够编制建立一个有机体的指令，它既是复杂的，能内嵌大量信息，又必须足够稳定，能经受热力学的退化效应。那就是DNA。
达尔文的进化论得到了现在遗传学和基因学的进一步验证。他在《物种起源》中把生命比作河岸，那里各种草木丛生，鸟儿鸣于丛林，昆虫飞舞其间，蠕虫在湿土中穿行。而这些精心构造的形式各个不同、并以复杂的方式相互依存的生物体都根据我们周围的法则而产生。
为何科学家们需要这么多年才能发现生命的秘密，是由于新物理学并不仅仅是再增加一种类型的力（生命力）那么简单，而是把物质与信息、整体与部分、简单与复杂交织在一起的东西。那个“东西”就是这本书的主题。在明显的材料复杂性（即生命的硬件）之中穿透着更令人叹为观止的信息复杂性（生命的软件）。我们看不见信息，但是它指导着生物体的适应性和新奇性。
只有在近几年，科学家们才搞清楚了信息、能量和熵之间的相互作用。纳米技术的进步使他们能进行极其精巧的实验，以试验物理学、化学、生物学和计算交叉之处的问题。尽管上述发展已经提供了有用的线索，但是到目前为止，信息的物理学应用都是零敲碎打和临时的。我们依然没有一套完整的原理能在一个统一的理论中解释所有的生命之谜。
在书中，作者花了大量篇幅介绍了信息技术的发展，以及DNA如何在生命中发挥看不见的重要作用。在46亿年前，地球由星际气体和尘埃凝固而成。而生命在约40亿年前在大海中起源，这从化石记录中就可以发现。
当时，闪电和太阳发出的紫外线将地球原始大气中的简单的富含氢元素的分子进行分裂，被分开的部分同时重新组合成更多、更复杂的分子。这一早期的化学过程的产物在海洋中溶解，形成一种“有机汤”。 直到有一天，非常偶然的，有机汤中产生了能利用汤中的其他分子复制自己的分子。这是脱氧核糖核酸——DNA的最早祖先。
DNA是地球的生命主要分子。它的形状就像扭成螺旋状的梯子，梯级有四种不同的分子部分，构成遗传密码的四个字母。这些梯级被称为核苷酸，它们是繁殖一个特定的有机体所需的遗传指令。地球上的每一种生命形式都有不同的遗传指令，但基本上都使用同一种语言。物种不同的原因在于其核酸指令的不同。变异就是核苷酸的改变，会被下一代所复制。
为何能复制自己的分子DNA会出现？无论是生物学家还是物理学家都无法解释这一神奇的现象。现有的物理学发展当然也无法进行推导。
而产生DNA之后，地球在其后的10亿时间里，都只有单细胞生物。多细胞生物在30亿年前产生。这导致生命的繁殖方式发生根本性的变化。单细胞生物的繁殖方式是分裂自己，而多细胞生物体内的各个细胞结合成不同的部分，每个部分承担不同的功能，繁殖由专门的生殖细胞承担。多细胞生物的好处是显而易见的，它比单细胞生物更能适应环境，更容易进化出新品种，从而变得越来越复杂。
有机分子种类达几百亿种，但是只有其中的五十种才被使用在基本的生命活动中。同样的模式被反复使用，保守地或者巧妙地用于不同功能。而且，在地球生命的核心，蛋白质控制着细胞的化学，核酸携带遗传指令。这些分子在所有的植物和动物中都一模一样。一棵橡树与人都由同样的物质组成。
现有的物理学法则已经能完美的解释构成生物体内单个的原子和分子。量子物理学的定律对于改变做出了规定，即改变是根据量子力学中的测量这一行为。测量或观察一个量子系统会对其行为造成极大的改变，通常，这被称为“波函数塌缩”。也就是说，一个量子系统，不被观察或测量时，根据薛定谔的数学公式演变。且这种演变是可逆的。但是，当该系统与一个测量仪器相连，对一个量进行测量时，系统的状态立即“塌缩”，这种塌缩是不可逆的。在对一个量子系统进行测量时，测量者就获得了该系统的信息。但有得必有失。
不变的物理定律并不适合生物学。生物进化的本质就是核苷酸变异，且生物进化开放式的多样性和新颖性、以及无法预见性，都与非生物的演化截然相反。但是，生物学并非一片混乱，它也有很多规则在起作用，只不过这些规则的绝大多数都指向生物体的信息架构。
生物学中的有些规则是广泛的，例如孟德尔的遗传法则。而有些规则更加具有限制性。从进化的历史可以看出，进化的法则随着时间而变化。且规则经常取决于有关系统的状态。
用下象棋举例。象棋棋手遵守的都是同一种固定的规则。而进化则遵守一种类似“象棋+”的规则，棋手可以在下棋的过程中创造新的规则，甚至根据抛硬币的结果来决定。这样，规则与概率并存。这就是为什么生物进化要更加复杂，也更加不可预测，无法根据固定的规则来进行。
随着状态功能的改变而改变法则是对自我参照概念的一种概括：一个系统做什么取决于这个系统是什么。生命所开拓的“可能性空间”是无生命系统所不具备的。
图灵和冯·诺依曼的研究显示：自我参照的概念是通用计算和复制的核心。法则不再一成不变、并考虑自我参照，这些都要求新的科学和数学分支。而我们在这一领域的工作做得远远不够。
伊利诺伊大学物理学家奈杰尔·戈登菲尔德（Nigel Goldenfeld）说：“控制系统的时间演变与系统本身状态的规则是有明显区别的。方程式不取决于方程式的解。但是，在生物学中，控制系统时间演变的规则在抽象中编码，其中最显而易见的就是基因组本身。当系统在时间中进化时，基因组本身可以变化，所以控制的规则本身也变化。从计算机科学的角度而言，人们可以说物理世界能被认为由两个不同的部分所塑造：程序和数据。但是，在生物世界，程序是数据，反之亦然。”不过，科学家们还没有把自我参照、依赖状态的规则应用到真正复杂的物理系统的信息模式中去。
绝大多数分子系统都天性混乱无序和不引人瞩目，所以微小的变化能积累并导致深远的影响。就新物理学而言，在个别的分子层面要检测到变化将会十分困难，但是在整个系统中信息流的累积效应起源于许多微小的、传播影响的综合效应，可能最终占据主导地位而同时又显得无法被解释，因为潜在的因果机制被忽略了。
新的法则、或至少系统的规律隐藏在复杂系统的行为中，这完全不是革命性的理念。科学家在几十年前就发现微妙的数学模式就深埋在各种混沌系统中。这里的“混沌”是指即使准确掌握系统的力和起始条件，但是整个系统依然无法被预测。天气就是最经典的例子。
作者提出：物理学家开始讨论的混沌中的普遍性，应该是信息组织中的普遍性。他设想在很多类复杂的系统中将会发现通用的信息模式，这些模式至少能部分捕捉到生物体的某些特征。能把生物学和物理学统一起来的理论应该消除将这两者分开的任何障碍，而新的信息法则可能发挥这一作用。
几十年前，阿拉巴马的生化学家西德尼·福克斯（Sidney Fox）研究生命的起源。他发表的实验证据显示：当氨基酸组合成链（称为缩氨酸）时，它们倾向于导致生物学用途的分子组合——蛋白质。他认为氨基酸决定自己缩合聚合的秩序。如果这是真的，那么这能证明化学法则在某种意义上偏向生命，好像它们事先就知道这一点一样。宾夕法尼亚大学的另外两名研究人员也报道了缩氨酸形成的非随机性。但是，量子力学并不接受这一观点。
不过，如果我们从信息的角度来研究分子组织，结果可能就不同。最近有研究发现：在某些情况下，一个复杂的系统可能更倾向自发组织的高阶信息处理模块。从信息组织方面，而不是从化学复杂性方面来看，从无生命到生命通道可能要短得多。
现在，信息物理学领域刚刚起步，还有很多问题没有得到解答。例如，新的物理学定律——信息法则如何与已知的物理学定律相结合？量子力学在生命中发挥不可或缺的作用吗？生命的信息模式如何首次出现？等等。
在宇宙中出现的任何新事物总是法则与初始条件的混合。我们只是还不知道生物信息最初出现必须的条件，或者，一旦出现之后，自然选择的作用与复杂系统中起作用的信息法则或其他组织原则哪个更强。
科学家现在依然不能完整解释生命如何产生。最基本的问题是：生命是物理学法则的组成部分吗？物理学法则是否内嵌即将出现的有机体的设计？
现在还没有证据表面已知的物理学法则倾向于生命，它们对于生命和非生命都一视同仁。但是，在本书中探讨的依赖于状态的新信息法则是否倾向于生命？作者的直觉是，可能没有具体的法则倾向于生命，它们更可能倾向于一类更广泛的复杂信息管理系统，生命在其中将是一个显著的现象。
这部把生物学、化学、遗传学、物理学和信息学结合在一起、探讨能解释生命现象的新物理法则的作品，信息量巨大。这使得没有以上学科背景知识的读者，感觉看了云里雾里。而对于背景知识充分的读者而言，这本书是一个巨大的启发。在阅读的过程中，跟随作者的思路，看他介绍信息技术的出现、发展，和物理学家如何试图从信息这个突破口解开生命的迷。整个过程非常引人入胜，并可以学到很多新的知识。
在看完整部书后，正如作者所言的，物理学还没有发现新的法则能解释生命的现象。生命依然是一个迷。这是一个最吸引人的迷，依然会引导着科学家们乐此不疲地为解谜而努力。作者也提到，在这方面的新论文不断被发表。让我们翘首期盼新发现。
生命这个迷为何非常难以解开，是因为早在人类出现之前，生命已经存在了几十亿年的时间，地球上的生物已经有了翻天覆地的变化，且有数量庞大的生物已经完全灭绝了，灭绝的物种要远远超过现在还生存的物种。而物种的进化实质上是基因的突变，一连串偶然发生的适应性基因小突变需要时间，且有利的突变缓慢的范式积累也需要时间。不是一年两年，而是千年万年。
科学家们并不知道生命刚开始的时候地球的具体条件是怎样的，也不知道在过去几十亿漫长的时间里，精确地发生了些什么。这只能依据现存的化石证据去推断，但是能留下化石的生物并不是很多。
人类本身有文字记载的历史，不过是五千年，而科学的发展，不过是最近两百年的事情。且物理学虽然在宏观和微观层面都有了各自的理论，但是研究生命中最重要的分子层面，恰恰是量子力学的一个短板，因为量子力学主要是关于原子和亚原子层面的。
生命的确是一个巨大的迷，科学家会尽一切努力去解开它。物理学作为最基础的学科，能否有所突破，我们拭目以待。
如果生命是这个宇宙的一种必然现象的话，那么宇宙中应该充满了生命，人类将不会孤独。