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生物体中的“量子效应”:我们的细胞可以感受到人眼看不见的磁场
2021-01-14 07:59  点击数:

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鸟类的视觉体系具有特别性,能够使其“看到”地球的电子游戏磁场。正是凭仗这一特别视觉体系,鸟类能够进行长距离迁徙。

现在,东京大学的科学家有史以来第一次直接感触到了鸟类和许多其他生物在感知地球南北极方向方面的才能。

重要的是,这是量子物理直接影响细胞中生化反响的依据,是人类长期以来假定存在但曾经从未见过的。

该团队运用一种对弱小亮光灵敏的特制显微镜,调查了一种含有特别光敏资料的人类细胞培养物对磁场改变的动态呼应。

当磁场经过细胞时,细胞的荧光会变暗。研讨人员在试验室调查到的改变与一种古怪的量子效应导致这种照明反响的预期相符。

试验中未对细胞做任何修正或增加。因而,研讨人员以为,“有极端有力的依据标明,咱们调查到了一个影响细胞层面化学活动的纯量子力学进程。”

那么细胞,尤其是人类细胞,是怎么对磁场做出反响的呢?

尽管有几种假定,但许多研讨人员以为,这种才能是因为一种共同的量子反响,触及被称为隐花色素(Cyrptochromes)的光感触器。

隐花色素存在于许多物种的细胞中,参加调理昼夜节律。在留鸟、狗和其他物种中,它们都与感应磁场的奥秘才能有关。

事实上,尽管咱们大多数人看不到磁场,但人类的细胞必定含有隐花色素。有依据标明,即便它没有认识,人类实际上依然能够探测到地球的磁性。

为了调查隐花色素内的反响,研讨人员将含有该物质的人类细胞培养物浸泡在蓝光中,使它们宣布弱小的荧光。当它们发光时,研讨小组在细胞上重复扫描不同频率的磁场。

他们发现,每逢磁场经过细胞时,它们的荧光下降约3.5%。

那么磁场怎么影响感光器呢?

这一切都归结为一种叫做自旋的东西,这是电子的一种先天属性。

自旋遭到磁场的明显影响。在原子周围以正确的方法摆放电子,并在一个当地搜集足够多的电子,发生的很多物质能够经过运用弱磁场来移动,就像地球周围的磁场相同。

在这项试验中,当磁场经过细胞时,相应的荧光下降标明自由基对的发生遭到了影响。

这项研讨的一个风趣的结果是,即便是弱小的磁场也或许直接影响其他生物进程。尽管磁性影响人类健康的依据很弱,但相似的试验或许是另一种研讨途径。

当然,鸟类并不是仅有依托咱们的磁层来确认方向的动物。鱼类、蠕虫、昆虫,乃至一些哺乳动物都有这方面的才能。咱们人类乃至或许在认知上遭到地球弱小磁场的影响。

研讨人员表明,”这项研讨令人高兴的当地在于,能够看到两个电子自旋之间的联系能够对生物学发生严重影响。”

这项研讨已宣布在《美国科学院院报》(PNAS)上。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来历:

https://www.sciencealert.com/birds-have-a-quantum-sense-and-for-the-first-time-scientists-see-it-in-action

https://www.pnas.org/content/118/3/e2018043118

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