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本文由Rehoo团队Leery原创，无授权禁转！(图片来自网络） 图片来自网络 1944年，量子物理学家欧文·施罗丁格（Erwin Schroedinger）写了一本名为“生命是什么：生命细胞的物理方面”的短篇小说 ，探讨量子力学这个相对较新的领域如何在生物过程中发挥作用。它被许多人认为是最早进入“量子生物学”的人之一，这是一个试图将量子原理应用于生命系统的稀有领域。但根据英国皇家学会会议论文集最近发表的一篇论文，这个领域实际上可以追溯到20世纪20年代最早的量子力学时代。 “量子生物学被认为是一种非常新的科学学科，当它真正开始于第二次世界大战之前，” 共同作者约翰·麦克法登说，他是萨里大学的微生物学家，也是其量子生物学中心的联合主任。与他的萨里同事和合着者Jim Al-Khalili。“当时，一些量子物理学家试图了解生命本身的特殊之处，以及量子力学是否可能对此事有所了解。” 坦率地说，量子生物学在过去十年左右的时间里一直缺乏可信度，当时有许多有趣的研究表明这个想法可能会有所不同。例如，越来越多的证据表明光合作用依赖于量子效应来帮助植物将阳光转化为燃料。候鸟可能有一个内部的“量子罗盘”，可以帮助他们感知地球的磁场作为导航方式。量子效应可能在人类的嗅觉中发挥作用，帮助我们区分不同的气味。 图片来自网络 更具争议的是，数学物理学家罗杰彭罗斯在1989年提出，称为“微管”的神秘蛋白可能会利用量子效应并保留人类意识的秘密。很少有研究人员认为这确实是事实，但加州大学圣巴巴拉分校的物理学家马修·费舍尔最近提出，磷原子的核自旋可能在大脑中起到简单的“量子比特”的作用。换句话说，意识就像量子计算机一样。 这就是为什么麦克法登和Al-Kalili写了畅销的科普书籍，生活在边缘：量子生物学时代的到来，探索的历史渊源最终形成了这篇最新论文的基础。我们已经忘记了甚至在施罗丁格问这些深刻的问题之前就有这些，我们现在才能更仔细地测试。 图片来自网络 到1927年，物理学家已经为量子力学的新理论奠定了数学框架。作者写道：“他们在探索原子世界方面取得了成功，并且随着年轻人的傲慢自大，许多量子开拓者从他们的物理实验室中走出来，寻求新的科学领域来征服。” 由于微生物学和相关的，刚刚起步的遗传学领域仍然未被探索，因此物理学家自然而然地被吸引到了那里。 1932年，剑桥甚至还有一个理论生物学俱乐部; 其成员包括物理学家，哲学家（如卡尔波普尔）和生物学家。“他们都认为生活中有一些特别的东西，。他们认为可能尚未发现的物理和化学原理可能有助于区分化学和生物学之间的转变。 当然，这对他们中的许多人来说更是一种爱好，Al-Khalili承认他们并没有取得多大进展。但那些早期的讨论肯定对施罗丁格有很大影响。 Niels Bohr并不完全相信物理和化学原理足以解释生命系统，但他在1929年斯堪的纳维亚自然科学家会议上所作的讲座简要提到了这种可能性。受鼓舞进一步钻研的人中有一位名叫帕斯夸尔乔丹的德国物理学家，他是开创了量子力学数学基础的开创性论文的三位作者之一。他在20世纪30年代后期使用了“ quantumbiologie ” 这个术语并发表了 物理学和有机生命的秘密，他探讨了原子和量子物理是否对生命至关重要的问题 。 不幸的是，约旦是纳粹党的虔诚成员，尽管他对像爱因斯坦这样的犹太科学家的辩护意味着他被政权视为“政治上不可靠”。他试图将他的量子生物学理论与纳粹哲学联系起来，甚至声称单一的独裁领导者（元首）是生活的核心原则 ，在他的科学家们的眼中诋毁这些理论。 图片来自网络 如果是其他物理学家，也许人们会更多地关注量子生物学并继续思考其中的一些问题。但由于他的背景，它被认为是一个令人反感的研究领域。因此对于施罗丁格来说，依然保持对量子生物学的执着。他的一本笔记本中有一张图像，他在那里画了染色体图，试图了解它们如何存储信息，他想知道是什么让生活处于这种高度有序的状态。” 在“生命是什么”中，施罗丁格认为，与无生命物质不同，生物物质可以受到单量子事件的影响。毕竟，将某些材料冷却至接近绝对零度并且它们表现出超导性等量子效应，其中电阻消失。根据Schroedinger的说法，生物物质也可能在室温下表现出这种效应，也许是因为它的排序非常高。 具体来说，他思考果蝇是如何设法从无序中产生秩序，通过“不断地从环境中吸收有序性”来减少熵（似乎违反热力学第二定律）。根据物理学，熵在封闭系统中总是增加，但生物不是孤立的系统。果蝇可能从无序中提取顺序，但其环境中的熵相应增加。Schroedinger还提出“非周期晶体”可能包含遗传信息，并且突变通过“量子跃迁”发生 |
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