新研讨：生物系统中的质子转移受量子力学影响

新華（huá）社耶（yē）路撒冷5月16日電（記者王卓倫 陳君清）以色列一項新研（yán）討發現，生（shēng）物（wù）係統中至關重要的質子轉（zhuǎn）移進程不隻遭到化學要素（sù）影響，還遭（zāo）到電子自旋（xuán）這一量子特性的明顯效果。這為了解細（xì）胞內能量和信息傳遞供給了新的物理視角，也為量子生物學（xué）和仿生技能拓（tuò）荒了新的（de）研討方向。

耶路撒冷希伯來（lái）大學領銜的一個研討團隊近來在美國《國（guó）家（jiā）科學院學報（bào）》上宣（xuān）布論文說，研討人員將具有特定自旋方向的電子注入溶菌酶晶體，並調查質子在（zài）溶菌酶晶（jīng）體（tǐ）中運動的改變。成果發現（xiàn），向溶菌酶（méi）晶體中注入特定自旋方向的電子會明顯下降其間質子的遷移率。試驗（yàn）成果直接證明，在具有單一手性結構的生（shēng）物（wù）係統中，電子自旋與質子轉（zhuǎn）移（yí）之間存在（zài）耦合聯係，挑戰了長期以來（lái）將質子轉移視為樸實化學進程的傳統觀念。

手性是指（zhǐ）一（yī）個物（wù）體或分子在結構上不能與其鏡像（xiàng）徹底重合的特（tè）性。並非一切分（fèn）子都具有手性，手性分子和與它互為鏡（jìng）像的異構體或（huò）許存在很大的性質差異。科學家（jiā）此前已知，手性分子在生物係統內（nèi）廣泛存在（zài），蛋白（bái）質、糖、DNA和RNA的根本單元，如氨基酸、單糖和核苷酸，均存在手（shǒu）性且通常以單一手性存在。

研討人員以（yǐ）為，新發現（xiàn）的機製與量子化學（xué）中的“手性誘導的自旋挑選性”效應共（gòng）同，後者描繪了具有特定手（shǒu）性的分子（zǐ）怎麽與不同（tóng）自旋方向的電子挑選性地相互效（xiào）果。這一發（fā）現意味著，生命係統中的能量與信息傳遞或許（xǔ）比從前以為的更具（jù）挑選性和可控性。質子在生（shēng）物係統中的運動不隻（zhī）僅是化（huà）學進程，還與量子物理學有關（guān）。

公報說，該研討進一步印證了生命現象中包含量子機（jī）製的或許性，為量子物理學與生物化學的交融研討供給了重要例子。這一耦合（hé）機製有助於開（kāi）發操控細（xì）胞內信息傳遞等用處的新式仿生技能。研討人員（yuán）也著重（chóng），該試（shì）驗是在試驗室條件下在純化的溶菌酶晶體中進（jìn）行的，因而存在局限性，尚不清楚調查到（dào）的現象怎麽在活細胞（bāo）內的雜亂環境（jìng）中發（fā）揮效果。