新研究:生物体系中的质子转移受量子力学影响
创始人
2025-05-18 14:20:17
0

新华社耶路撒冷5月16日电(记者王卓伦陈君清)以色列一项新研究发现,生物体系中至关重要的质子转移过程不仅受到化学因素影响,还受到电子自旋这一量子特性的显著作用。这为理解细胞内能量和信息传递提供了新的物理视角,也为量子生物学和仿生技术开辟了新的研究方向。

耶路撒冷希伯来大学领衔的一个研究团队近日在美国《国家科学院学报》上发表论文说,研究人员将具有特定自旋方向的电子注入溶菌酶晶体,并观察质子在溶菌酶晶体中运动的变化。结果发现,向溶菌酶晶体中注入特定自旋方向的电子会显著降低其中质子的迁移率。实验结果直接证实,在具有单一手性结构的生物系统中,电子自旋与质子转移之间存在耦合关系,挑战了长期以来将质子转移视为纯粹化学过程的传统观点。

手性是指一个物体或分子在结构上不能与其镜像完全重合的特性。并非所有分子都具有手性,手性分子和与它互为镜像的异构体可能存在很大的性质差异。科学家此前已知,手性分子在生物系统内广泛存在,蛋白质、糖、DNARNA的基本单元,如氨基酸单糖核苷酸,均存在手性且通常以单一手性存在。

研究人员认为,新发现的机制与量子化学中的“手性诱导的自旋选择性”效应一致,后者描述了具有特定手性的分子如何与不同自旋方向的电子选择性地相互作用。这一发现意味着,生命体系中的能量与信息传递可能比先前认为的更具选择性和可控性。质子在生物体系中的运动不仅仅是化学过程,还与量子物理学有关。

公报说,该研究进一步印证了生命现象中蕴含量子机制的可能性,为量子物理学与生物化学的融合研究提供了重要例证。这一耦合机制有助于开发控制细胞内信息传递等用途的新型仿生技术。研究人员也强调,该实验是在实验室条件下在纯化的溶菌酶晶体中进行的,因此存在局限性,尚不清楚观察到的现象如何在活细胞内的复杂环境中发挥作用。

相关内容

热门资讯

无机房电梯楼层显示器异常解决指... 电梯 无机房电梯楼层显示器异常怎么办? 别急,本文将为您详细解答。首先,我们要了解无机房电梯楼层显示...
原创 预... 从销量上来看,两千元左右的手机更受大众消费者的喜爱,这其中爆发了不少爆款手机,而国内各大手机厂商也都...
“最准最快最久最少”纷纷亮相,... 医疗器械及医药保健展区一直都是进博会上“最卷”的展区之一。要得到关注,不拿出“绝活”不行。在本届进博...
原创 千... 在上个月联发科抢先高通,率先发布了自己的新款旗舰处理器天玑9400,并且在新机这块也比搭载高通的骁龙...
原创 日... 科技浪潮的奔涌向前,正重塑着人类社会的生活形态。近年来,AI智能技术的蓬勃发展,让科幻作品中的奇幻场...
叠彩区:加快促进“人工智能+”... 3月13日,记者在位于叠彩区北仓路的力源智能配送中心看到,3000平方米的仓库里,17台橘黄色的小机...
eaapp错误代码ec201怎... eaapp是许多玩家常用的游戏平台之一,像ea的体育竞技类游戏,在游戏市场中热度极高。但一些玩家在使...
新型显示产业前景广阔 ● 本报记者 康曦 12月19日-20日,以“显示无处不在·映照万千气象”为主题的世界显示产业创新发...
大模型专题:6G网络面向大模型... 今天分享的是:大模型专题:6G网络面向大模型的分布式学习白皮书 报告共计:24页 6G网络愿景是实现...
努比亚Z70 Ultra星空版... 近日,努比亚手机官方宣布,其最新旗舰机型Z70 Ultra星空典藏版将于2024年11月21日正式发...