神秘的量子生命 量子生物学时代的到来 吉姆·艾尔 哈利利

量子生物学时代的到来 吉姆·艾尔 哈利利

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概要

《神秘的量子生命：量子生物学时代的到来》由英国理论物理学家吉姆·艾尔-哈利利（Jim Al-Khalili）与约翰·乔伊·麦克法登（Johnjoe McFadden）合著，2016 年由浙江人民出版社出版📘。本书结合量子力学与生物学前沿实验，深入浅出地探讨了量子效应在生命体中的可能作用，如酶的量子隧穿、光合作用中的量子相干、鸟类的磁感受等现象🔥。全书以丰富的科普故事与实验案例为线索，展示了“量子生物学”如何开辟理解生命的新视角，为学生和科研人员提供了跨学科思考的范式🧬。

作者介绍

吉姆·艾尔-哈利利

• 伊拉克裔英国理论物理学家，现任萨里大学教授，研究领域涵盖原子核物理、量子力学及量子生物学。
• 著有多部畅销科普作品，如《悖论：破解科学史上最复杂的9大谜团》《探路者：阿拉伯科学的黄金时期》等，并因科学传播成就获伦敦皇家学会迈克尔·法拉第奖、Stephen Hawking 科学传播奖等殊荣。

约翰·乔伊·麦克法登

• 分子生物学与量子生物学领域资深研究者，曾在多项跨学科科研项目中担任要职，为本书提供了扎实的生物学视角。

核心内容与结构

量子隧穿与酶的催化

书中指出，酶促反应中质子的传递并非单纯的经典扩散，而是依赖量子隧穿效应，使生物体内的化学反应速率大幅提升🔬。这一观点挑战了传统生物化学对反应机制的认识，为酶工程与新型生物医药设计提供了理论支持。

光合作用中的量子相干

作者深入分析了绿色植物光系统中电子的量子相干现象，揭示能量在光合反应中心的传递效率可达近乎 100% 的原因🌿。该章节不仅引用了最新的二维光谱学实验，还结合数学模型说明了相干时间尺度的重要性。

动物的磁感应导航

通过讲述知更鸟、候鸟等迁徙动物如何利用地球磁场导航，书中阐释了生物体内可能存在的量子相干电子对或铁磁蛋白（magnetoreceptors），为理解生物导航机制提供了崭新的量子解释🕊️。

嗅觉与量子振动理论

探讨了嗅觉感受器识别分子气味的机制，作者提出气味识别并非仅靠分子形状，更可能与分子振动频率相关，这一假说正是基于量子跃迁理论而来👃。

本书特色

跨学科视角

本书将复杂的量子物理与生物学现象紧密结合，不局限于单一学科视野，而是以跨界研究为导向，激发读者对“量子生物学”领域的好奇与探索欲🌐。

生动的科普语言

作者以通俗易懂的语言和幽默风趣的科普故事，将深奥的量子概念转化为易于理解的案例，不乏趣味性和可读性，适合非物理专业背景的学生与科研人员阅读📖。

权威的实验与数据

全书引用了二维光谱学、质子谱、电子自旋共振等多种前沿实验技术，且附有大量原始数据图表，为理论分析提供了坚实的实验依据🔍。

适读人群与学术意义

学生

对物理、生命科学感兴趣的本科生和研究生，可借助本书建立量子物理在生物领域应用的认知框架，为跨学科研究提供启发🎓。

研究人员

生物学、化学、物理学等领域的科研人员，能从中获得量子效应在生命体系中实际应用的前沿信息，助力创新实验设计与理论模型构建🧑‍🔬。

科普爱好者

对科学传播和科普写作感兴趣的读者，可借鉴本书的写作风格与结构，提升科学写作的趣味性与专业性✍️。

结语

总的来说，《神秘的量子生命》不仅是量子生物学领域的奠基性著作，也是跨学科研究和科普写作的典范。伴随着量子技术的飞速发展，我们有理由相信，量子生物学将为生命科学带来更多颠覆性发现。本书对学生和研究者而言，既是入门指南，也是深入思考的良好伴侣，值得细细品读与反复研习🔭。

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量子生物学时代的到来

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