《神秘的量子生命》读后感2100字
本书翻译内容十分精彩。自从2004年自然杂志发表了,一项“关于知更鸟的研究,为“鸟类利用量子纠缠来进行环球导航”的理论提供了第一份实验证据,它像开了实验量子生物学的先河。尽管1932年,《量子力学与生物学和心理学的根本问题》(Die Quantenmechanik und die Grundprobleme der Biologie und Psychologie)的论文,被学者们视为“量子生物学的第一篇科学论文”。
这本书名也真好,像标题党一样吸引人。如同书中描述,“量子隧穿和量子叠加态,它们都既存在于太阳的核心,也存在于电子设备中,比如电子显微镜和核磁共振成像扫描仪之中。那么,发现大批量子现象在生物学中又有什么值得我们大惊小怪的呢”?
例如,在仿生学或者诠释光合作用的机制中,及胜过电子或者量子计算机网络之大脑神经元系统网络,还有在诠释人的意思,灵魂的本质是什么等时,都不能不想到……。特别“意识是一种量子力学现象。这个观点最著名的支持者是牛津大学的数学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)。他在1989年出版的著作《皇帝的新脑》(The Emperor’s New Mind)里提出,人类的大脑就是量子计算机”。神经元细胞膜上的离子通道,就是大脑中存在量子力学现象的可能位置。
在发现发现了DNA分子的双螺旋结构之前,薛定谔曾经认为,“生命是量子的,生命的秩序属于“来自有序的有序””。并且,在发现DNA 之后,科学家总体上心安理得地忽视了在数学上具有挑战性的量子世界。因此,薛此定义的确像有很强量子的味道,记得一位大量子物理学家费曼的名言说:没有人真知道量子……。可喜的是,现在生物学领域,“胡汉三又回来了”!
例如,书中介绍:“提高身体的温度会增加分子冲撞的能量和速度,因此,退相干现象在较高的温度下更为常见。但你可别以为“较高的温度”指的是我们认为“热”的温度。事实上,即使在常温下,退相干也无时无刻不在发生。这就是为什么“温热的生命体可以保持微妙的量子状态”至少在一开始时让人觉得不合情理的原因。只有当物体温度降到接近绝对零度——-273℃——随机分子运动才会完全静止,并使退相干现象消失,量子力学的作用才会显现出来”。
所以,上文刚引用过薛定谔的话,现在我们明白了他的意思。此大物理学家的行话是,“生命设法按照一套特殊的规则行事,而这套规则通常只有在比任何生物都低273℃左右的环境中才能运行。……”。
书中还用比较多篇幅,讨论胶原蛋白链与一个水分子。这是酶的活化中心(active site)……底物与酶之间的共用电子对,或者说用量子思维中量子隧穿效应,移动质子,动态同位素效应等,来认识酶的关键。因为“酶是生命的引擎,这个星球上每一个活细胞中的每一个分子都是由酶催化合成的。有益的震荡可能对维持我们的生命至关重要”。
当然书中还有不少分析,像与人感觉系统有关分子传递有关研究等,例如,解释群体生物学中动物的迁移中导航网络图(感知地磁场的能力及自由基和方向感)等,在此就不一一透露剧情了。
另外,人基因组学中,基因总数非常小,因此作者认为它一定会受到量子规则的影响。但量子力学是否在基因突变中扮演了重要而直接的角色,还是一个待解之谜?这对于经典遗传学应该也是一种非常新的思维方式,因为它认为基因突变本质是量子跃迁规律保证。
另外,现代医学研究发展,疾病预防一定重于治疗。对于疾病的认识也从 疾病(表现型)P = G(基因型)+E(环境)+ G*E(G与E的相互作用)发展到:P=G+E+G*E+e。其中e 就是与线粒体能量有关。这应该是生命科学认识上革命性突破!因为有关基因突变在不同组织,器官中的病变与线粒体关系,构成治疗方案之革命。其中对于小小e 的诠释、可以有热力学到量子力学的升华,这为新生命科学开了一扇大门。
书中金句摘要:1. “量子范畴内发生的变化引起宏观世界的效应是生命独有的特征,正是生命宏观现象对量子世界的敏感性,让诸如隧穿、相干性和纠缠态等量子现象造就了宏观的我们”。
2. “生命就像一台复杂的分子机器。生命有序性的自我维持需要依靠酶、色素、DNA、RNA和其他生化分子的协同合作,而这些生化分子的性质则多数建立在诸如隧穿、相干性和纠缠态等量子现象上”。
3. “量子力学就是原初生命体中缺失部分,它也是合成真正生命的关键。量子力学的介入不仅提供一种革命性的技术,同时也为那个古老问题(生命是什么)提供了新的洞见”。
本书尽管没有像其它教科书一样,来解释量子生物学的原理,研究方法及其技术开发之应用等方面。但是,它从经典哲学,生物学等之角度,讨论并且重新定义思考生命的本质。它将对其思维方式引进量子信息学思考范畴。特别是,在可见光世界及生命世界的认识中,就可以不再只局限于,物质的或者精神的世界之二元论的框架中。它一定还可以是量子的或者说是“Logos”的三个维度。例如,对于碳水化合物之遗传密码本质的诠释可能就将会是如此?
今天,正好赶上今年第一次Manchester String Quartet(MSQ)的义演。演奏的是Schubert’s Opus 114”Trout”。当其钢琴与小提琴热情对话,加上中,大提琴的烘托,将一个不复杂音乐结构,激发出人十分兴奋的美感。不能不想到:音乐如何在大脑电磁场中能够影响神经元的兴奋,给人带来美妙的思绪万千,同时还在作曲家与听众之间产生心灵感应?它一定只能是有量子规律保证?在美及平安,喜乐,感恩中,不能不思想:人生之“道路,真理,生命”的源泉?