紐約 - 通常認為量子物理學的怪異規則僅限於微世界，但科學家現在懷疑它們在生命的生物學中可能起著重要作用。
有證據表明，量子力學參與了廣泛的生物學過程，包括光合作用，鳥類遷移，嗅覺，甚至可能是生命的起源。
這些和其他謎團是6月1日在亨特學院的凱伊劇院舉行的小組演講的話題，這是第五屆年度的一部分世界科學節。
量子力學是指控制亞原子顆粒行為的奇怪規則，可以穿過牆壁，行為像波浪一樣，並保持在廣闊的距離上。 [很小的驚人照片這是給出的
麻省理工學院機械工程師塞思·勞埃德（Seth Lloyd）說：“量子力學很奇怪，這是其定義特徵。它很時髦。”
這些奇特通常不會影響日常宏觀物體，這些物體被認為太熱又濕，無法承受精緻的量子狀態。但是，似乎大自然可能已經找到了利用量子力學的方法來為其一些最複雜，最重要的系統供電。
亞利桑那州立大學的宇宙學家保羅·戴維斯（Paul Davies）說：“生命是由原子和原子機械地構成的。” “生活已經存在了很長時間 - 至少在這個星球上有35億年的歷史 - 如果有優勢，有很多時間可以學習一些量子欺騙。”
鳥腦
線索暗示量子力學的一個領域是鳥的內部指南針和其他遷徙動物。許多鳥類每年遷移數千英里，不僅返回同一地區，而且還回到完全相同的繁殖地。
對於很久以來，科學家們就困惑了鳥類如何實現這樣的導航壯舉，假設它們具有基於地球磁場的方向的某種能力。
“我們很清楚地看到他們可以檢測到磁場，”加利福尼亞大學，爾灣分校，生物物理學家索斯滕·里茲（Thorsten Ritz）說。 “我們不能做的就是說，'這是磁器官。'”
現在有越來越多的證據表明鳥類可能依靠量子糾纏- 粒子即使分開也共享屬性的奇怪能力，因此，如果對一個行動執行動作，則會感覺到其後果。
科學家認為，這一過程是通過鳥類眼細胞中的蛋白質被稱為加密色素的。
當綠光進入鳥的眼睛時，它撞到了加密色素，從而為糾纏一對的一種電子提供了能量，將其與伴侶分開。在其新位置，電子的地球磁場幅度略有不同，這改變了電子的旋轉。鳥類可以使用這些信息來構建地球磁場的內部圖，以找出其位置和方向。
勞埃德說：“這肯定是非常合理的。” “當我第一次聽到它時，這聽起來有點瘋狂。我們沒有直接的實驗證據，但確實有意義。”
該理論從最近的果蠅實驗中獲得了支持，該實驗也包含隱性果實。當從果蠅中提取這種光檢測的蛋白質時，它們失去了磁性靈敏度並變得不穩定。
嗅探氣味
量子力學可能會救援的另一種情況是嗅覺。最初，生物學家認為他們通過一個簡單的模型理解氣味：氣味分子湧入鼻子，而那裡的受體分子與這些分子結合，並根據它們的特定形狀識別它們。
但是科學家意識到，由於化學變化的微小變化，某些具有相同形狀的氣味分子具有完全不同的氣味，例如分子中的單個氫原子被稱為氘的氫代替。儘管這會影響分子的重量，但它不會改變其形狀，因此它仍然以完全相同的方式擬合到受體分子中。
那麼，嗅覺系統如何感覺到差異？答案可能在於量子粒子的作用能力。
勞埃德說：“理論是，即使分子的形狀是相同的，因為它有這種微小的差異，也會以不同的方式振動。” “而且這種波浪性質，這是一種純粹的量子效應，這種受體能夠感覺到這種振動的差異。”
丟失的作品
物理學家正在探索越來越多的生物學奧秘，希望量子力學能夠提供拼圖的缺失。他們甚至希望它可以闡明所有生物學中最棘手的問題之一：生活是如何開始的？ [關於生命起源的7種理論這是給出的
戴維斯說：“我們想知道'非生命如何變成生活？'”戴維斯說。 “生命顯然是物質的獨特狀態。我們想知道的是，這種獨特性在根本上是量子機械的。”
但是，為了嘗試在生物學鎖中嘗試量子鑰匙的興奮，一些科學家對過度謹慎。
勞埃德說：“量子力學是奇怪而神秘的。” “生活的起源是奇怪而神秘的。這並不意味著它們都是同一件事。我認為應該謹慎地說，所有奇怪而神秘的事物都具有相同的起源。”
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