随着证据的增多 生物学与物理学的融合正在复兴

看似不相容的科学领域之间古老而古怪的合作，为生命世界的本质提供了有趣的新见解。它符合被称为“量子生物学”的学科：量子力学的奇异性，如纠缠、量子隧道、波态叠加、测不准原理、量子相干等在生物学中起着至关重要的作用。

如今，“跨学科”的概念在学术界风靡一时：大相径庭的领域聚集在一起，他们的观点与发现世界的新途径交织在一起。

这是有道理的：从逻辑上讲，如果世界上存在一个无缝的因果网络，那么科学领域在很多地方肯定是交叉重叠的。

量子生物学就是这样一个交汇点。尽管它已经产生了关于嗅觉、光合作用和酶的作用的非凡而新颖的发现，跨学科的历史和量子革命本身一样悠久。

约翰乔麦克法登是一名分子遗传学家和作家，吉姆阿尔-哈利利是一名理论物理学家和英国萨里大学的广播员，他们在皇家学会杂志A上的一篇新论文中追溯了量子生物学的历史。

虽然量子生物学的起源通常被认为是erwinschrdinger在1944年的发表，但是生命是什么？这个领域其实可以追溯到20世纪20年代末，正好量子力学的数学基础已经建立。

20世纪早期的生物学仍然徘徊在两种哲学之间。首先是科学革命的机械世界观：尤其是笛卡尔的理论，即有机体不仅仅是没有灵魂的机器。

另一个是“活力论”的概念，在19世纪初成为人们关注的焦点。这就是相信生物体内存在着根本不同甚至神秘的东西，它们的功能和组成不可能只是经典的化学和物理。一些重要的火花，或者说lan，是至关重要的，标记着非生命的生命。

第三种方式出现了：有机体。这场哲学运动的主要亮点是奥地利生物学家路德维希冯贝塔朗菲，他以发展一般系统理论而闻名。作为拒绝机械思维、生命和有机论的综合，麦克法登和阿尔-哈利利写道，“他们认为生命中有一些神秘的东西，但他们声称神秘之处原则上可以用物理和化学定律来解释——只是这些必须是尚未被发现的新定律”。

新的量子力学似乎是这些新定律的完美候选者。

早在1929年，尼尔斯玻尔就对量子思维在生物学中的作用做出了模糊的暗示。虽然这个观点没有被玻尔本人丰富，但他启发了其他人。

特别是德国物理学家pascual Jordan与玻尔保持通信联系，并在1932年德国期刊Die Naturwissenschaften发表的第一篇真正的量子生物学论文《量子力学与生物学和心理学的基本问题》中，发表了他们思考的高潮。

他假设有机哲学所追求的新定律是“量子世界的机会和概率规则(不确定性)，它以某种方式在生物中展开”。他称之为“放大器理论”。

乔丹继续发表这方面的文章，并在20世纪30年代开始使用量子生物学或量子生物学这一术语。不幸的是，由于科学的名声，乔丹全身心地投入到正在德国兴起的纳粹意识形态中，他的科学工作变得越来越政治化。这导致人们对量子生物学普遍缺乏热情。

玻尔也回到了这个话题。这一次，他认为互补或波粒二象性(量子物体同时充当粒子和波，但从不同时)的思想是有机论的“新定律”，它将揭示生命世界的奥秘。玻尔和博纳海森堡一起想知道这种量子现象是否在达尔文进化论的突变和选择中发挥了未被发现的作用。

20世纪40年代，erwinschrdinger认为基因和遗传规律对量子力学动力学敏感，自然选择所必需的突变是通过量子隧穿产生的(亚原子粒子通过绕过或穿过干涉达到低能态和更高能态的现象)。

生活中的这些想法是什么？它的一部分启发了弗朗西斯克里克和詹姆斯沃森去研究基因的本质和结构。

然而，随着分子生物学令人难以置信的突破，大多数生命力学都可以用经典化学来解释，而不是诉诸量子现象。

对物理学的进一步反思指出，量子力学的许多有趣方面都依赖于一个与环境完全隔绝的系统。麦克法登和哈利利指出，“活细胞”处于这样一个“炎热、潮湿和复杂的系统”中。到了20世纪60年代，量子生物学已经急剧衰落，大多数研究人员“摆脱了量子力学在生命系统中发挥任何特殊作用的概念”。

一些科学家一直在思考量子力学与生命的联系。然而，有些人，如英国数学物理学家罗杰彭罗斯，甚至在量子世界和意识之间建立了联系。但在大多数情况下，量子生物学的许多早期说法都不可信，而经典科学仍然主导着生物学。

然而，在过去的几十年里，量子生物学经历了一些复兴。作者说，现在，“酶活性中的光合作用和量子隧穿中的量子相干性的合理实验证据；结合强有力的理论论证和一些实验证据，支持量子纠缠在鸟类导航中的作用和量子隧道在气味中的作用。

也有一些诱人的发现，即“炎热，潮湿和复杂”的生物系统，这些系统从根本上与其环境有关，可能实际上促进了有趣的量子。

动力学，而不是在六十年代就已经考虑过它们。

现在的问题已经变成了如何现象量子生物学的影响，而不是如果他们这样做。鉴于进化已经有三十五亿年的时间来设计利用量子力学的奇怪之处，因此量子生物学似乎有很多东西需要探索。

“他们可能不得不等待数十年，”作者写道，“但量子先驱确实对量子生物学的未来感到兴奋。”

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