骁睿又问：“量子生物学里的量子隧穿效应，到底是怎么回事？
感觉这和我们常规认知差别太大了。我只知道一点皮毛，好像是微观粒子能穿过一些本不该穿过的势垒？”
洛尘打了个比方：“想象一下，你面前有一堵墙，正常情况下，你肯定没办法直接穿过去。
但在微观世界里，粒子就如同有极小概率能直接穿过这堵墙一样，这就是量子隧穿效应。
在生物体内，这种神奇的效应或许参与了一些至关重要的过程。
以光合作用为例，它是地球上几乎所有生命能量来源的基础。”
骁睿惊讶地说：“啊？光合作用和量子隧穿效应还有关系？这可太出乎我意料了，快给我讲讲。
难道是光子在这个过程中发生了隧穿？”
洛尘继续解释：“光子激发电子后，电子需要快速传递，从而将光能转化为化学能。
按照传统化学反应速率理论，这一过程的效率高得难以解释。
相关实验对光合系统进行精细测量时发现，在特定温度和光照条件下，电子的传递速率和路径与传统理论预期的并不一样，
科学家们推测电子可能借助了量子隧穿效应，直接穿越了那些能量阻碍，从而实现了高效传递，这也为量子隧穿效应在生物化学反应中的存在提供了有力的实验依据。
你想想，这是不是很神奇，微观世界的现象能影响到宏观的生命活动。
那你觉得这种效应如果在大脑中发生，会对意识产生什么影响？”
骁睿听得入神，又追问道：“目前对于量子隧穿效应在生物体内的具体作用机制，研究到什么程度了呢？我很好奇科学家们是怎么研究这种微观又抽象的过程的。”
洛尘无奈地说：“目前，我们对于量子隧穿效应在生物体内的具体作用机制，以及它如何与其他生物过程相互协作，还只是处于探索阶段。
但这一效应的发现，确实为我们理解生命现象打开了一扇全新的大门，也让我们对深度睡眠者那种生死界限模糊状态的研究有了新的思考方向。
说不定在深度睡眠者大脑中的某些微观过程里，量子隧穿效应也在悄然发挥作用，影响着神经元的活动和信号传递，进而导致了他们呈现出特殊的状态。
但这一切都还需要更多深入的研究和实验去验证。
科学家们主要通过高精度的实验设备，比如特殊的显微镜和光谱仪，来观察生物分子层面的变化，从而推测量子隧穿效应的发生。
你觉得这种研究方法可靠吗？”
骁睿听得入神，过了一会儿才开口道：“洛尘，听你这么一说，这量子隧穿效应还真是神奇，感觉微观世界充满了太多我们意想不到的奥秘。
那除了在光合作用中，在其他生物活动里，科学家们还有没有发现量子隧穿效应的踪迹呢？
我在想，人体的一些生理反应，会不会也和它有关。”
洛尘思考了一下，回答道：“其实在酶的催化反应中，也有量子隧穿效应参与的迹象。
酶是生物体内的催化剂，能加速各种化学反应。传统观点认为，酶通过降低反应的活化能来加快反应速率，但有些酶催化反应的速度快到超乎想象。”
骁睿好奇地追问：“超乎想象？这具体是怎么体现的呀？难道是反应速度比理论计算快很多？”
洛尘接着说：“研究发现，在某些酶促反应中，底物分子有可能通过量子隧穿效应，直接穿越反应过程中的能量势垒，从而快速转化为产物。
例如，在一些涉及氢原子转移的酶促反应里，实验数据表明氢原子的转移速率和路径与传统化学反应模型预测的不同，而量子隧穿效应能够解释这些异常现象。
这进一步说明，量子隧穿效应在生物体内可能比我们之前想象的更为普遍，它或许在很多微观层面的生命活动中，都扮演着关键但尚未被完全揭示的角色。
从这个角度看，它对我们理解意识的产生和深度睡眠者的特殊状态，说不定有着潜在的重要意义。
毕竟意识的产生和维持依赖于大脑中复杂的神经活动，而这些神经活动又建立在微观的分子和化学反应基础之上。
你觉得量子隧穿效应在大脑神经活动中的作用，和在酶促反应中的作用，会有相似之处吗？”
骁睿点了点头，说道：“这么看来，微观世界的这些量子现象和我们宏观的生命活动联系还挺紧密。
洛尘，那回到意识起源的话题，除了我们刚才讨论的大脑神经回路复杂性、生物与环境交互以及量子隧穿效应这些因素，你觉得还有哪些方面可能与意识的出现有关呢？
我突然想到，会不会和大脑的能量代谢有关？毕竟大脑活动需要消耗大量能量。”
洛尘微微皱眉，沉思片刻后说：“从进化的时间尺度来看，基因的进化和变异或许也在意识起源中起到了作用。
基因决定了生物的生理结构和功能，随着生物不断进化，基因也在持续发生变化。
大脑作为意识产生的物质基础，其进化必然受到基因的调控。
当然，你提到的能量代谢也有可能。
大脑的能量供应是否稳定、高效，可能影响神经活动的正常进行，进而影响意识的产生。
不过我们还是先聊聊基因。你对基因进化和意识起源的关联，有什么初步想法吗？”
骁睿疑惑地问：“基因是怎么具体调控大脑进化的呢？这两者之间的关联感觉很抽象。
我只知道基因能决定一些身体特征，不太清楚和大脑进化、意识有什么直接联系。”
洛尘解释道：“例如，有研究表明，在人类进化过程中，Foxp2基因发生了特定的突变。
这一突变影响了与语言相关的大脑区域发育，对人类语言能力和复杂认知功能的发展至关重要，而语言和复杂认知又是意识的重要组成部分。
你想想，语言能力的提升，是不是让人的意识更加丰富、复杂了？”
骁睿惊讶地感叹：“原来一个基因的突变能有这么大影响！那除了这个基因，还有其他类似的例子吗？
感觉基因对意识的影响太神奇了。”
洛尘继续说：“还有，通过对不同哺乳动物大脑发育的研究发现，一些与神经连接相关的基因表达差异，会导致大脑神经回路的结构和功能不同，进而影响动物的行为和意识水平。
从单细胞生物到多细胞生物，再到具有复杂神经系统的高等生物，基因的复杂度和调控机制不断演变，这与意识从简单到复杂的发展趋势或许存在着某种内在联系。
只是目前我们还无法确切地厘清基因进化与意识起源之间具体的因果链条，这也是未来意识研究领域的一个重要方向。
你觉得从基因层面研究意识起源，最大的困难会是什么？”
...
喜欢跟着番茄学物理请大家收藏：(m.motiedushu.com)跟着番茄学物理磨铁读书更新速度全网最快。