（1932年8月在哥本哈根国际光疗学会议开幕式上的演讲，刊于 Nature，131，421（1933）。）
作为一个只限于研究无生物体的属性的物理学家，我在接受盛情的邀请来在这样一个科学家的集会上发表演说时是不无踌躇的。今天，诸位科学家会聚一堂，为的是推进我们关于光在治疗疾病上的有益效果的知识。对于这一门美好的、对人类福利如此重要的科学，我实在不能有所贡献。我最多只能谈谈纯无机的光现象；这种现象多少年来特别吸引了物理学家们的注意，其最大原因就在于光是我们的主要观察工具这一事实。然而，我曾经想到，借此机会通过这样一次谈话来接触一个问题也许是有兴趣的，那就是：在较狭窄的物理学领域中得到的结果，可以在多大程度上影响我们对于生物在自然科学大厦中所占地位的看法：尽管生命之谜有着很微妙的性质，这一问题却在科学的每一发展阶段中都出现过；科学解释的本义，就在于将比较复杂的现象分析为比较简单的现象。在目前，使得老问题又获得了新兴趣的，是对自然现象进行力学描述的根本局限性；这种局限性是由原子理论的最近发展揭示出来的。这一发展恰恰就起源于光和物体之间的相互作用的较深入的研究；这种相互作用表现了一些特色，它们不满足一向认为一种物理解释所必须满足的要求。正如我将尽力阐明的，物理学家们为了掌握这一情况而作的努力，在某些方面颇像生物学家们向来就多多少少直觉地对生命特征所抱的态度。但是，我愿意同时强调一下，只有在这种形式的方面，光和生命才显现一种类似性。光，这或许是一切物理现象中最不复杂的一种；生命，它却表现着一种科学分析所难以捉摸的多样性。
按照物理学的观点，光可以定义为在隔着一个距离的物体间进行的能量传递。如所周知，这种效应在电磁理论中得到了一种简单解释，而电磁理论则可以看成为了缓和超距作用与近距作用之间的矛盾而对经典力学作出的一种合理的引申。按照这种理论，光被描述为耦合着的电振荡和磁振荡，它和通常的无线电波之间的区别，只在于振荡频率较高和波长较短而已。光的传播，在实际上可说是直线的；当用肉眼或适当仪器来确定物体位置时，就是以这种直线传播为根据的。而事实上，光的直线传播完全依赖于光的波长远小于所涉及的物体线度及仪器线度这一事实。同时，光传播中的波动特点，不但是我们说明色现象的基础，而且它对于光学现象的任何精密分析来说也是不可缺少的——在光谱学中，色现象曾经提供了有关物质结构的十分重要的报道。作为上述这种光学现象的一个典型例子，我只要举出干涉图样就可以了；当光可以从光源沿着两条不同的路程传播到一个屏上时，这种干涉图样就会出现。这里我们发现：在屏上，在两个波列的周相一致的那些点上，也就是说，在两个光束中的电振荡、磁振荡具有相同方向的那些点上，两个光束所将分别引起的那些效果是加强的；在这种振荡具有相反方向而两个波列又被称为具有异周相的那些点上，二光束的效果减弱甚至可以消失。这种干涉图样给光传播的波动图景提供了如此彻底的验证，以致这种图景不能看成通常意义下的假说，而应该看成所观察现象的恰当解释。
但是，大家知道，由于在能量传递的机构中发现了原子性的基本特色，而且从电磁理论的观点看来这种原子性十分难以理解，因此，近年以来，光的本性问题又重新被人们讨论起来。事实上，任何的光能传递过程都可以追溯到一些个体过程；在每一个这样的个体过程中，有一个所谓的光量子被交换；光量子的能量，等于电磁振荡频率和普适作用量子（或称普朗克恒量——planck's
con-stant）的乘积。在光效应的原子性和电磁理论中能量传递的连续性之间，存在着明显的矛盾；这种矛盾给我们提出了一个两难推论，它是物理学中从未遇到过的。例如，尽管光传播的波动图景显然不够完备，但却绝不存在把它换成某种以普通力学概念为基础的其他图景的问题。特别是，必须强调，光量子不能被看成可以具有通常力学意义下的确定轨道的一种粒子。如果我们用一个不透明的物体把其中一个光束挡住，以保证光能只经过光源和屏之间的二路程之一来进行传播，那么干涉图样就会完全消失；与此同样，在必须重视光的波动结构的任何现象中，要想追寻个别光量子的路径而不致严重地扰乱所研究的现象，也是不可能的。事实上，我们的光传播图景的空间连续性和光效应的原子性，乃是两个互补的方面；这种说法的含意是，它们说明着光现象的同等重要的两个特点，这两个特点绝不能被置于直接矛盾的情况下，因为在力学上对它们进一步加以分析时就要使用互相排斥的实验装置。同时，正是这种情况迫使我们放弃光现象的完全的、因果性的说明，并迫使我们只好满足于几率规律；这些规律所根据的事实是：能量传递的电磁描述，在统计意义上仍旧是正确的。这就形成所谓对应论证的一·种典型应用；所谓对应论证，就是表示要在最大程度上力求应用经典力学理论及经典电磁理论中的概念，尽管这些玛论和作用量子是矛盾的。
在起初，这种情况可能显得令人很不舒服；但是，正如科学上常常发生的情况那样，当新的发现使我们认识到一向认为不可缺少的那些概念也有其本质的局限性时，我们就获得了这样的报酬：我们得到更全面的看法和更高的能力，可以把过去甚至可能显得互相矛盾的那些现象联系起来。确实，作用量子所表示的经典力学的界限，曾经给我们提供了理解原子内在稳定性的一个线索；自然现象的力学描述，就是以这种稳定性为其根本依据的。当然，原子的不可分性无法用力学术语来理解，这从来就是原子理论的基本特征；甚至在原子的不可分性被组成原子及分子的基本带电粒子（电子和质子）的不可分性所代替以后，这种情况实际上也未改变。我所要涉及的，不是这些基本粒子的内在稳定性问题，而是由它们组成的原子结构的内在稳定性问题。如果我们从力学观点或电磁理论观点来处理这一问题，我们就找不到充分根据来说明各元素的特殊属性，甚至找不到充分根据来说明刚体的存在——我们用来在时间和空间中整理各种现象的一切测量，归根结底是依赖于刚体的存在的。这些困难，现在被一种认识所克服了；人们认识到，一个原子的任何一次确定的变化，都是一个单独的过程，代表着原子从它的一个所谓定态到另一个所谓定态的完整跃迁。而且，既然在原子发射光或吸收光的跃迁过程中恰恰有一个光量子被发射或被吸收，那么，通过光谱学的观察，我们就能直接测定每一个定态的能量。通过研究原子碰撞中及化学反应中的能量交换，这样得出的知识也曾经很有教益地得到了证实。
近年以来，沿着对应论证的路线，原子力学曾经得到了显著的发展；这种发展给我们提供了计算原子定态能量及计算跃迁过程几率的适当方法，于是就使我们对原子属性所作的说明，变得像利用牛顿力学来对天文经验所作的标示一样可以理解了。尽管原子力学的一般问题比较复杂，但是，对于上述发展来说，我们在分析较简单的光学现象时所得到的教益，却曾经是最为重要的。例如，在定态概念的无歧义应用和原子内在运动的力学分析之间，存在着一种互补关系，就如同光量子和辐射的电磁理论之间的互补关系一样。事实上，追索跃迁过程之细致历程的任何企图，都将涉及原子和测量仪器之间的一种不可控制的能量交换，这种能量交换将完全打乱我们所要研究的能量平衡。只有在所涉及的作用量远远大于一个作用量子、从而可以把现象划分得更细的情况下，才能够对经验进行因果性的力学描述。如果这个条件并不满足，那么测量仪器对所研究客体的作用就不能被忽视，而这种作用就会在作通常形式的完备力学描述时所需的各种报道之间引起互斥性。这种原子现象的力学分析所具有的表观不完备性；归根结底是起源于忽视了任何测量过程中都固有的客体对测量仪器的反作用。正如相对性这一普遍概念表明任何现象都和用来在时间。空间中标示它的参照系有着本质联系一样，互补性这一概念也可以用来表示原子物理学中所遇到的根本界限：现象的客观存在和观察它们的方法有关。
力学基础的这一修正，一直扩展到物理解释这一概念本身；这一修正，不但对于充分理解原子理论的现状来说是必不可少的，而且它也提供了一种按照和物理学的关系来讨论生命问题的新背景。这绝不是说，我们在原子现象中会遇到一些比普通的物理效应更和生物属性相近的特点。初看起来，原子力学的本质上的统计性，甚至是和出奇精致的生物器官相矛盾的。然而，我们必须记得，正是这种互补性的描述方式为原子过程中的规律性留下了余地；这种规律性是力学中所没有的，但在我们说明生命机体的行为和无机物质的特性时都是同等重要的。例如，在植物的碳素同化过程中——动物的营养也大量依赖于这个过程——我们遇到的是这样一种现象；在理解该现象时，光化学过程的特殊性显然是不可缺少的。同样，原子结构的非力学的稳定性也惹人注意地表现在叶绿素或血红蛋白这一类高度复杂化合物