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《量子生命》 (2019-11-05 08:41:47 )

似乎很有道理,似乎也满满民科即视感,也许前沿科学都是这个风味吧!读《量子生命》笔记。
科学三大谜题:宇宙的起源,生命的起源,意识的起源。
费曼:“凡是我们做不出来的,就是我们还不理解的。”
物理学三个层次:宏观世界,牛顿力学;气体/液体热力学,来自无序的有序;量子世界,量子力学。
量子力学:离散能级,波粒二象性,相干性,纠缠态,隧穿。
双缝干涉中的观察者:通过在缝边开启检测器,能让电子波塌缩。而只安装不开启则不会。
无序的有序:大数平均,统计规律的离差与涉及粒子数量的平方根成反比。有序的有序:基因复制的准确度无法用分子层面的无序解释。
生命区别于非生命的本质,在于能够主动操纵量子?动物通过“燃烧”有机质以获得电子,而植物则利用光“燃烧”水来获得电子;动物通过高能电子在呼吸链中传递释放的势能获取能量;而植物则从太阳释放的光子中捕获能量。氧化:原子失去电子的化学过程。
生命:精确到分子水平的结构性和有序性,连接分子和宏观世界,量子力学对宏观世界的放大效应。核心:生物大分子在分子噪声中维持相干性。
生物酶:量子隧穿,电子以无质量波形式跨越能量壁垒完成质量转移,加速化合反应。
光合作用:电子以并行波形式传递,最高效率到达最短路径,显著优于随机漫步。
嗅觉:电子非弹性隧穿,气味分子振动频率符合时,电子才能释放能量并在嗅觉细胞间转移。
生物磁感应:量子纠缠效应。生物眼中的隐花色素在光或磁变化环境中的电子三重态或单态分布不同。
DNA基因复制:未知量子效应保证了10^-9的可靠复制。基因转录(观测)影响了其效应,提高了变异几率?
意识:大脑电磁场联系了不同离子通道的相干性,协调不同神经元同时放电。
生命起源:稳定的酶催化和基因复制至少需要48个原子。量子并行计算加速其推演。

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