神经元中的量子纠缠实际上可以解释意识

一曲无声的交响乐此刻正在你的大脑中演奏，神经通路同步进行电磁合唱，思想产生意识。

然而，大脑中的各种回路是一个永恒的谜团，一些理论家认为可能有一个涉及量子的答案。

这个提议非常大胆，尤其是因为量子效应在原子和分子以上的尺度上往往变得无关紧要。最近的几项发现迫使研究人员暂时放下疑虑，重新考虑量子化学是否真的在我们的大脑中发挥作用。

在他们新的发表论文上海大学物理学家刘泽飞、陈永聪以及中国四川大学生物医学工程师敖平解释了神经细胞绝缘层中碳氢键发射的纠缠光子如何同步大脑内的活动。

他们的研究结果仅几个月后另一种量子现象在细胞框架中被识别，引起了人们对一个高度推测的理论的关注被称为彭罗斯-哈梅洛夫“精心策划的目标简化”模型。

该模型由备受尊敬的物理学家罗杰·彭罗斯 (Roger Penrose) 和美国麻醉师斯图尔特·哈默罗夫 (Stuart Hameroff) 提出，它表明，为细胞（在本例中为我们的神经元）提供结构的细胞骨架小管网络充当着一种这在某种程度上塑造了我们的思维。

很容易理解为什么人们热衷于用量子物理学来解释意识。首先，两者都有一种– 可预测性和随机性混合在一起，很难确定。

然后是构成将量子不确定性转化为经典绝对测量的关键观察是什么。大脑中的量子现象是否与概率波的崩溃有关？

另一方面，无论每个概念看起来多么难以理解，怪异加怪异并不等于科学真理。大脑可能不像传统计算机那样工作，但加入量子魔法不太可能产生全面的理论。

当谈到意识的量子理论时，科学家们还有另外一个完全不同的理由来坚持怀疑论——长期以来，人们一直认为生物学的混乱潮流太过混乱、太嘈杂、太“庞大”，以至于量子力学无法以任何重要的方式出现。

我们可能需要重新考虑这一部分，特别是如果实验可以验证刘、陈和敖的预测。

三人注意到，脂肪涂层被称为髓鞘神经细胞轴突“尾部”周围的结构可以作为一个合适的圆柱形腔体，用于放大细胞其他部位产生的红外光子，从而导致碳氢键偶尔吐出具有高度相关性的性质的光子对。

这些纠缠光子通过大脑生物化学离子潮汐的运动可能推动在器官同步能力中发挥核心作用的过程之间的关联。

当然，“可能”这个词在这里起到了巨大的作用。虽然有大量的经验发现支持这一假设的细节，但纠缠光子影响大规模生物过程的证据目前仅限于光合作用。

这并不意味着动物中没有量子生物学的先例。隐花色素蛋白质中电子自旋的模糊叠加状态会受到磁场的影响，这种影响有助于解释某些动物的长距离导航。

我们距离证明我们的大脑中除了经典化学之外的其他东西都在起作用还有很长的路要走，更不用说自信地宣称我们大脑的交响乐是由量子作曲家统一起来的。

但现在也许是时候暂停对量子现象对我们大脑至少部分基本功能产生影响的保留了。

这项研究发表在物理评论E。