神秘的量子生命

第二部分 量子世界中的生命 03 光合作用中的量子节拍 双缝实验，切中量子力学的内涵 脆弱的量子相干性 神奇的叶绿素 光合作用中的量子计算机 04 小丑鱼“闻出”回家之路 异常灵敏的嗅觉 我们是如何闻出味道的 形状模型，一把钥匙开一把锁 振动模型，臭鸡蛋的味道是78太赫 鼻子之争 刷卡模型，嗅觉的量子计算 05 帝王蝶与知更鸟的磁感应 帝王蝶的迁徙之谜 知更鸟的指南针 量子自旋与幽灵般的超距作用 自由基和方向感 06 量子基因 遗失的世界 遗传，高精度的复制 突变，美丽的错误 基因编码 基因突变是量子跃迁吗 07 心智之谜 意识是什么 思想是如何产生的 人脑就是量子计算机 中文版序 踏上探索之旅，感受量子生物学的澎湃 听闻本书的中文版即将面世，我感到非常高兴。近年来，中国在世 界科学研究中扮演的角色日益重要，涌现出了许多新的研究成果。因此 ，我觉得让更多中国朋友了解量子生物学这样一个令人兴奋而又刚刚起 步的新学科可谓非常重要。 我是一名出生于伊拉克的英国理论物理学家，目前供职于英国的萨 里大学。本书的另一位作者，分子遗传学家约翰乔·麦克法登也在这所 大学任职。在整个学术生涯中，我一直致力于研究核物理，专长是用量 子力学研究原子核间的模型反应。坦白地说，我的专业其实和生物学相 去甚远！ 除了物理学教授的工作外，我还会抽些时间通过不同的媒体做一些 科普工作：图书、公开课、电视或广播节目等。比如，在过去的十年间 ，我曾为英国广播公司（BBC）策划、制作过多部节目，内容广泛涉及 各种科学话题。从事科普的经历让我和来自不同专业领域的科学家也能 相谈甚欢。 大约是1997年的一天，约翰乔·麦克法登教授从校园另一边的生物 系来到物理系。他组织了一次研讨会，并在会上向我们介绍了分子生物 学中的一个研究领域——某些种类的细菌如何发生突变。他认为，要想 解决该问题离不开量子力学。不出所料，他的观点饱受争议。然而，这 也成了我们两人非正式合作的开始。近20年后，本书的出版将我们的合 作推向了高潮，而这本书也成为世界上第一本介绍量子生物学的专著 。 正如我们在引言中所说，因为各方面原因，量子生物学还只是一个 充满争议和推测的新兴研究领域。首先，即便是在更传统的物理学或化 学领域，量子力学都略显晦涩，更不用说在混乱复杂的活细胞环境中了 ——活细胞中数以千计的生化反应无时无刻不在进行，由酶、其他蛋白 质和大分子参与的复杂过程在生物体中执行着各类不可思议的任务。在 过去的几十年间，生物学家们对生命过程的理解取得了重大的进展，因 此不难理解，他们最不想听到的观点就是，要想完全理解某些生命过程 ......