古代人崇尚生命以人为核心提出人则原理,建立了唯心主义理论体系。近代科学家以自然为基础创立严谨的物理学,解释了自然中普遍存在的现象。可是,当科学家用物理解释生命时,所有的物理规律及方法都已失效。科学家只能另辟新路创立生物学来解释生命现象。一直以来,物理学与生命科学水火不容,科学家找不到两者之间的界限在哪里。

病毒是介于生命与非生命之间的亚显微粒子,它缺失生命体应具备的完整结构不被看做生命,但它是一种核酸(DNA或RNA)分子且能够复制、繁殖,核酸是构成生命体的基础物质,繁殖是生命所具有的基本特征。

或许,我们可以通过病毒找到生命与非生命之间的界限,建立物理与生命学之间的关联。

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一、病毒的基本特征:

1)它是一种核酸物质(DNA或RNA);

2)它能够遗传、复制、变异;

3)它完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统,获取生命活动所需的物质和能量。

二、病毒的物理学探索:

1)病毒吸附性(感染)的物理机制是什么?

2)DNA或RNA复制、转录、翻译的动力学原理是什么?

3)DNA或RNA复制、转录、翻译的能量转化机制是什么?

4)病毒逃避免疫(潜伏性)的物理机制是什么?

5)病毒变异的物理学原理是什么?

三、物理学的基本原理:

1、力的几种类型。

1)四种基本作用力:强力、弱力、电磁力、引力;

2)自然力:风力、水力、太阳力;

3)机械力:机动力、运动力;

4)内禀力:自转力、自旋力;

5)几何力:结构力;

6)生命力:生命的生长、发育、繁殖(科学原理未知)。

2、能源类型及能量转化。

1)能源类型:核能、电能、自然能、机械能、生物能(科学原理未知);

2)能量转化:物理转化、化学转化、生物转化(如光合作用、ATP)。

四、生命的物理学原理:

1、生命与非生命的本质区别是“系统性”。

1)系统具有复杂性。非生命是简单形式的物质,当非生命物质构造足够复杂就形成系统。

2)系统具有自主性。系统可以衍生出“新力”维持系统的自主运作。比如,DNA的自主复制与翻录过程。

3)系统具有智能性。复杂的结构以及自主运作机制使系统按照周密的方式运作,表现出智能特征。

推理一:生命的存活取决于系统的完整性。当生命体受到损伤(系统被破坏),生命就会死亡(变为非生命物质),这说明生命是一个完善的系统。

推理二:一切具有复杂结构的系统都会体现出生命特征。比如,人工智能、地球生态系统以及宇宙。它们都表现出非自然(超越物理规律)的“智能”特性。

推理三:把形式简单的物质构造成结构复杂的形态就能创造出生命。(注:物质具有多样性是构造复杂物质的前提,物质属性的极限由自然决定。所以生命的出现是奇迹)

2、生命第一推动力是“互补配对”,生命的原力是电磁力。

1)遗传物质DNA或RNA通过“互补配对”原则复制、遗传。生命的成长基于遗传物质的复制、遗传。

2)“互补配对”是不同分子之间化学键的组合与断裂,本质是电磁力作用。

3)“互补配对”是基于生命物质的复杂性产生的(遗传物质具有复杂的分子结构创造出“互补配对”的生命现象)。

结论:生命是自然物质从简单向复杂结构演化过程出现的“质变”现象,它是一个自主完善的系统。生命超越了自然中存在的基本原理和力学规律,衍生出新的物理规律和生命现象。