自然界是超级 量子工程师

可以阅读英国《新科学家》网络版，了解到一篇由物理学家克拉丽斯·埃洛撰写的文章，多年来，我都低估了大自然。作为一名量子物理学家，我的兴趣没有扩展到生物学。我着迷于各种粒子和力，而不是细胞和有机体。然后有一天，当我意识到自然是比我更好的量子工程时，一切都变了。

一个多世纪前，科学家们就已知道，牛顿运动定律等经典力学规则不适用于原子尺度，在这个尺度上，一套不同的定律——即量子物理学——会接管。用肉眼来看，量子物理学似乎是违反直觉的，有点神奇。例如，在量子世界中，像电子和原子核这样的小物体可以同时出现在两个不同的地方，可以“隧穿”微小的能量壁垒，毫发无损地出现在另一边。

但是，随着系统变得较大，比如说，在整个蛋白质或含有数百万蛋白质的溶液的尺度上，这种量子性很快就消失了。经典力学定律能更好地描述宏观世界。那些同时出现在两个不同地方的微小粒子很快将在一个地方安顿下来——就像经典力学理论所预期的那样。

然而，越来越多的证据表明，生物学利用人体内外量子特性来尽可能发挥自我调节功能，并尽可能地对外部刺激做出最佳反应，人体的感知环境中的磁场的蛋白质就是这样。

我目前正在从事的科学前沿研究涉及这样一种诱人的可能性——即活细胞内的蛋白质会利用量子效应。细胞环境是混乱的，所以任何量子性——比如电子自旋叠加——在其中幸存下来以展示有关过程的可能性不大。

我们正在实验室里着手研究这个密码本。我们希望，它最终将帮助人类制造出简单的电子设备，这些设备可以产生电磁干预，以预防疾病和实现其他目标。电子设备的出现是一个重大的突破，因为它们将改变我们日常生活的方方面面。

（编辑：银川站长网）

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