简介

精彩点评

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  春久

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  因为构成世界万事万物的最基础微粒—电子、质子这些是一样的，所以生物学、物理学、化学等最微观可以统一到量子的领域。这个思路是很前沿的，书里一些量子世界的基础概念没有详细介绍，所以要完全消化理解还是有困难。

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  aiKuner、

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  彭罗斯说过，人的大脑就是一台量子计算机。虽然这个说法有待商榷。但是宏观世界的每个选择其实和微观的量子世界还是蛮相近的。人生的每一个选择只有做出了决定之后，才能看到当下选择带来的结果。就像在量子花园的小径中选出一条路来。当观察者出现，被观察的粒子发生坍塌，只剩下一种可能。其实每一条路径量子通道对粒子来说可能都是已知的。不知道的只是作为宏观的个体而已。

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  壹

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  最好玩的一段是解释嗅觉现象，不得不委委屈屈的添加了一个  信用卡假设，以便解释气味分子震动频率与手性对味道的影响。 还有，科研第一大功臣还真果蝇呐[偷笑]

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  程伟

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  个人感觉，这本书似乎真可以视为薛定谔先生的《生命是什么》一书的续篇？… 读者在读此书的过程中，同时也在读薛定谔先生的《生命是什么》。作者说，是遗传的准确性让薛定谔相信基因是符合量子力学的主体（薛定谔先生是否也可以算是量子密码学第一人？）。在没有读到这本书之前，读者只是耳闻有量子生物学的研究方向，但没有涉及过。这本书的确有让人脑洞大开之感：许多生物学现象，居然是建立在诸如量子隧穿、量子相干性和量子纠缠态等量子现象上！从光合作用到酶的催化反应、鸟类的迁徙甚至生命起源，似乎都与量子力学相关！是退相干滤去了宏观世界中大型物体的量子力学现象… 这本书也让读者了解到一些知识，例如：物理学的三个层次划分；泡利不相容原理是整个化学科学的基石；在某些情况下噪音反而是有益的… 此外，这本书也纠正了我们读者不少常识性错误，例如：树其实来源于空气！人类的味觉其实绝大部分都是闻出来的！… 正如这本书的中文版的翻译者们所言，本书作者避开了艰涩的公式、化学反应、计算和模型，由日常生命现象入手，从量子视角进行深入浅出的解释，使非专业读者也得以领略生命活动中量子世界的奇妙！最后补充一句，虽然没有读过英文原版，但是个人感觉，无论文字还是排版，这本书翻译水平应该还算不错…[强]

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  Jia

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  量子力学在生命科学中的作用机制还有待证明，这就给这本书增加了很大难度。一方面要解释量子力学的基本概念，另一方面又要说清楚连接生命科学和量子力学的大部分理论还只是假说。生动形象的类比和经典实验的介绍让枯燥复杂的理论更直观，但作为科普读物还是有些晦涩艰深。

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  李嘟嘟为后盾

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  这是我看过最有趣的科普书，不仅有趣，而且也体现了作者很深的专业背景，读来收获量多。 开篇从神秘的知更鸟每年冬天从北欧穿越地中海到北非这一不可思议的长途迁徙开始，到酶促作用、光合作用，小丑鱼的回乡之旅，生命的起源、物种的进化，中间穿插量子实验室的实验结果，探索量子活动在生命过程中的作用。量子可以是质子、可以是电子、激子，微观世界具有量子属性的粒子。 通常的世界是一个按照爱因斯坦-牛顿经典力学法则运行的世界，量子世界却全然不同，具有难以理解的自己的规则。从理论上，本书阐述了传统经典物理学和量子力学的区别，经典物理学方程式的计算可以得出物体在某时间的精确位置，而在量子世界中，薛定谔方程的解是一个被称为波动方程的数学量，它会提供一个数集来描述：当我们去寻觅这个电子时，该电子在不同位置出现的概率各有多大。 而在现实层面，量子的形象也逐步清晰地呈现出来： 量子具有波粒二象性：它既是粒子又是波，这使量子传输能量的效率大大提高。 量子纠缠：两个相距遥远的电子之间表现出的神同步。 量子隧穿：量子以波的形式穿越能量壁垒，以更高效的方式完成穿越。 量子叠加态：一个粒子可以同时出现在不同位置，既可以左自旋又同时右自旋。 量子漫步：体现在光合作用中叶绿素分子的检索方式，表现得精准而高效。 以上各种量子力学现象，波动性现象，同时具有多种状态的叠加态、精心排列的量子系统等被称为“量子相干性”；相对的，相干性丧失，量子现象变为经典现象的物理过程则被称为“退相干”。量子精彩地独自起舞，当有观众围观就立刻塌缩到平庸。 现在的科学发现和实验，一步一步证明量子在生命起源和进化过程中担当着重要作用，可以说如果没有量子参与，仅仅靠运气，40亿年时间都不够产生现有生命。量子体现出惊人的有序和精准，使一切偶然性失去了说服力。更有科学家提出，甚至意识活动也可能有量子参与，他们认为大脑就是一个量子计算机。 量子力学的发展，给物理学带来革命性的进展，物理学划分为三个层次：宏观世界、热力学世界、量子世界，量子世界是物理学的基石。 全书节奏控制得也很好，在被一些枯燥的物理学定义折磨得昏昏欲睡的时候，作者又抛出一个有趣的案例，引人入胜地继续读下去，读完似乎意犹未尽，仍然期待量子物理学的最新成就。

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  Alex

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  我不知道我对世界可能意味着什么，对我自己而言，我似乎一直是个在海边玩耍的小男孩，不时地被一块更光滑的卵石或是一个更漂亮的贝壳所吸引，而真理之大海躺在我的面前，还从未被发现。

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  绿荷写夏

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  《神秘的量子生命》是世界上第一本介绍量子生物学的专著。作者为英国量子生物学家吉姆·艾尔－哈利利和约翰乔·麦克法登，其中吉姆·艾尔－哈利利是世界上最有影响力的量子生物学家（凭一己之力创建了两个新学科）。量子生物学融合了量子物理、生物化学和生物学，是一本前沿交叉学科，也是一门飞速发展的学科。 通常认为，宇宙的起源、生命的起源和意识的起源是科学三大谜题。量子生物学提出了非常独特的学术视角，也许会解答生命起源和意识起源的谜题。本书把量子力学引入有机生命、生命进化和繁衍分裂等关于生命的各个环节，详细揭示了在量子级别上，生命现象的一些重要过程。缘起于作者之一麦克法登认为某些种类的细菌发生突变的逻辑离不开量子力学，因此促成了与量子力学家艾尔-哈利利的合作与著述。 若没有足够的生物化学基础和量子力学，本书读起来真是吃力。它以物理学视角看待生命孕育过程，虽然作者尽力避开艰涩公式、化学反应、计算与模型等纯自然科学学术理论表述，而是从日常生命现象入手，从量子视角进行深入浅出的诠释，运用生动比喻，使非专业读者也能领略生命活动中量子世界的奇妙，但它读起来依旧又深奥又神秘。从常见的自然现象入手，知更鸟和帝王蝶的迁徙导航、植物中高效的光合作用、还有酶的工作原理、人类心智之谜、遗传的高精度和变异的随机性等，以及一些经典的物理现象或试验，如双缝实验，氧化现象等。作者以量子世界的视角为我们逐个解读，最终发现“量子隧穿”、“量子纠缠”、“量子叠加态”等量子现象几乎在所有生命活动中都扮演了关键角色。 发热体表面的物质在以一定的离散频率振动，导致热能只能通过微小而离散的能量团进行辐射，而且这些能量团不可以再分，被称为“量子”。量子纠缠是指，曾经在一起的粒子，无论分开多么遥远的距离，都能保持瞬时的、近乎魔法般的联系（但量子纠缠不能用来解释或证实心灵感应等超自然现象，作者一再强调这一点）。 量子力学构筑了大部分现代物理学与化学的基石，揭示了宇宙的基本构成单位，并向人类展现了一幅非凡的宇宙全景。虽然人们谈到量子力学，总是用“怪异”来形容，但其理论的数学框架逻辑严谨，能够准确描述微观世界中基本粒子和基本力的性质，离散能级、波粒二象性、相干性、纠缠态以及隧穿并不只是存在于科学家们考究的实验室里，也不仅仅是科学家故弄玄虚的概念。量子力学研究的对象是物理学世界的基石，过去半个多世纪多数的技术进步都是以量子力学的数学规则为核心的，比如核磁共振成像扫描仪。 各种量子力学现象同时具有多种状态的叠加态、精心排列的量子系统等被成为“量子相干性”；而当相干性丧失，量子现象变为经典现象的物理过程叫做“退相干”。量子精彩的独自舞蹈，当有观众围观（测量）时，就立刻坍塌到平庸（经典力学状态）。 生命，在一个特殊的位置——量子世界与经典世界的边缘上，维持着奇异的量子特性。生命的神奇在于拥有万千形态与无尽功能，但其构成元素，与构成地球岩石和火星陨石的原子几乎相同。究竟是什么将岩石中没有活动能力的原子转化为如此鲜活的生命？这是科学界最宏大的问题，也是本书的核心。人类的技术至今从未能用完全非生命的物质创造出生命，但即使地球上最简单的微生物也能创造出生命，所以作者认为我们忽略了一些重要元素和相关知识，并且认为有一部分生命之谜的问题可以在量子力学的世界中得到解答。 接下来，作者对一个个谜题做出自己的理解说明，有关每个活细胞内生化反应的极度复杂性；有关死亡等等。从薛定谔的“来自有序的有序”开始，一些思维超前的物理学家，就认为生命是量子的，因为在已知的宇宙中，没有任何一种宏观非生命物体能像生命这样，结构精细而微小敏感，这样微观的层次里，量子力学取代了经典定律，统领一切。 以酶为例，人体内，酶是生命的引擎，在消化、呼吸和新陈代谢中有着重要作用，目前很多科学家认为，量子力学至少在某些酶的作用中起着关键作用，让它像催化剂一样降低反应物需要翻越的能量壁垒，酶在分子内或分子间操控单个的原子、质子和电子，加速生命必须的反应。再如，关于遗传，DNA双螺旋结构中质子的位置决定了生命延续的故事，而量子力学才能决定质子的位置。还有，候鸟体内的地磁指南针本质，也许就是当微小的能量作用于极其精细的平衡系统时，同样可以达到决定结果的关键作用……以及绿叶内的光合作用、神奇的嗅觉受体等自然现象，其实都离不开量子力学。本书的最后段落，着重探讨了量子力学是否在意识的形成过程中扮演了重要角色？综合前人理论和自己的想法，作者认为答案是肯定的：意识可能不是离散思维的综合，而是大脑电磁场联合影响下的体现，电磁场为捆绑问题的解决以及意识的形成提供了可能。 生命就像复杂的分子机器。其有序性的自我维持需要依靠酶、色素、DNA、RNA和其他生化分子的协同合作，而这些生化分子的性质则多数建立在诸如隧穿、相干性和纠缠态等量子现象上。正如费曼所说“凡是我们做不出来的，就是我们还不理解的。”虽然当前的技术水平无法让我们判断：为什么生命能够驾驭量子力学现象，而热力学远远无法理解生命现象？虽然作者也承认有些解答目前还只是推测……但，量子理论的洞见的确会让我们更好的回答人类的终极问题之一：生命是什么。 就阅读体验而言，能体会作者的良苦用心。当读物理学术语和理论大段篇幅之后，难免觉得乏味枯燥时，作者就会引用一个特别有趣的比喻或者科学史上的经典案例，把懵懂的读者从高冷的知识海洋中拯救出来，让人有信心继续读下去。其次，本书中所提及的量子物理实验涵盖范围大，从宏观到微观，从植物到动物，数据详实，描述周全；再者，本书在引用传统学术概念的同时，会加以进一步准确的解释，由此可见二位作者在自然科学知识体系方面掌握得既全面又专业，所以本学渣硬着头皮读到最后，但读到最后又有点儿留恋。希望以后能读到更多有趣又专业的量子生物学书籍。

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  dean

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  十几年前接触到量子这个概念后就被深深迷住。可毕竟我是个文科生，物理的基础知识实在是少的可怜。尽管这些年看了不少的关于量子物理的科普书籍但依然是一知半解。《神秘的量子生命》是一部关于分子生命的量子解释的交叉学科的科普书籍。里面还有很多关于生物学的专业概念。因此我读起来会更加吃力。如今断断续续读完了，尽管中间的很多论证过程我不能理解，但是结论至少可以看的明白。当然，很多结论至今尚无被科学证实，但是大胆假设小心求证的精神还是难能可贵的。关键是很多结论都是令人耳目一新而有启发的。我觉得值得过一段时间后重读。

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  Derby

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  今年再读一本，隔离也给了我较为整段的时间，疏远热噪音的环境里，才能感受量子之旅。 这是一本打通各学科并试图以量子和量子力学来解释生命的书，它扎根于理论、科研、论文，并以故事的方式（现象、问题、方案、结果），在多视角下（科技史、学科理论基础、微观旅程），徐徐展开，让我感受到作者对读者的善意。 生命是亿万年演化，凝聚太多智慧，科学的发展一直是在理解的路上，并沿途收获，唯有敬意、谦逊，才能前行。生物多样性是大自然的馈赠，病毒、细菌、叶片、鸟、鱼，万物皆是老师。 收获来自三个层面，一是各学科知识的复习，高中和大学通识阶段可能是人生理解自然最全面的时期，二十年后重温，是愉悦，也是对已建的知识体系、认知体系的打磨，更是加强了跨学科理解的信心；二是焕发好奇心，打开新视角，习以为常的突然变得有趣，愉悦以为到单位，创新来自跨界融合，把各领域术语（认知壁垒）打通，各领域的思维模型才可能聚焦发力；三是重新构建从对信息到生命（信息生命、量子生命）、生命到信息（仿生）的基础路径。比如AI育种、量子计算、生物信息仪器、生物储能与传输、导航、非接触检测等。

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  陈婷

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  量子力学与生命科学的交汇，使得生命之谜不在那么神秘。酶促中的量子隧穿，光合作用中的量子相干，鸟类磁感应中的量子纠缠，鱼类嗅觉中的量子叠加态以及人类意识形成中的量子计算以及量子塌缩，让生命运转的高效，遗传复制的精准有了一个合理的解释。量子力学的"有序的无序"，热力学的"无序的有序"，牛顿力学和相对论的"有序的有序"，三者有机结合，构成了我们生存的美妙世界。虽然量子力学规律是那么的难以置信，但是它就是那么任性的存在着，主宰着亚原子的世界。

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  巴伐利亚苏东坡

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  特别棒的一本书，我认认真真来回来去的终于看完了，强烈推荐。随着科技的发展，佛经将会不断被证实。

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  YiyaChen卫

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  本书翻译内容十分精彩。自从2004年自然杂志发表了，一项“关于知更鸟的研究，为“鸟类利用量子纠缠来进行环球导航”的理论提供了第一份实验证据，它像开了实验量子生物学的先河。尽管1932年，《量子力学与生物学和心理学的根本问题》（Die Quantenmechanik und die Grundprobleme der Biologie und Psychologie）的论文，被学者们视为“量子生物学的第一篇科学论文”。 这本书名也真好，像标题党一样吸引人。如同书中描述，“量子隧穿和量子叠加态，它们都既存在于太阳的核心，也存在于电子设备中，比如电子显微镜和核磁共振成像扫描仪之中。那么，发现大批量子现象在生物学中又有什么值得我们大惊小怪的呢”？ 例如，在仿生学或者诠释光合作用的机制中，及胜过电子或者量子计算机网络之大脑神经元系统网络，还有在诠释人的意思，灵魂的本质是什么等时，都不能不想到……。特别“意识是一种量子力学现象。这个观点最著名的支持者是牛津大学的数学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）。他在1989年出版的著作《皇帝的新脑》（The Emperor’s New Mind）里提出，人类的大脑就是量子计算机”。神经元细胞膜上的离子通道，就是大脑中存在量子力学现象的可能位置。 在发现发现了DNA分子的双螺旋结构之前，薛定谔曾经认为，“生命是量子的，生命的秩序属于“来自有序的有序””。并且，在发现DNA 之后，科学家总体上心安理得地忽视了在数学上具有挑战性的量子世界。因此，薛此定义的确像有很强量子的味道，记得一位大量子物理学家费曼的名言说：没有人真知道量子……。可喜的是，现在生物学领域，“胡汉三又回来了”！ 例如，书中介绍：“提高身体的温度会增加分子冲撞的能量和速度，因此，退相干现象在较高的温度下更为常见。但你可别以为“较高的温度”指的是我们认为“热”的温度。事实上，即使在常温下，退相干也无时无刻不在发生。这就是为什么“温热的生命体可以保持微妙的量子状态”至少在一开始时让人觉得不合情理的原因。只有当物体温度降到接近绝对零度——-273℃——随机分子运动才会完全静止，并使退相干现象消失，量子力学的作用才会显现出来”。 所以，上文刚引用过薛定谔的话，现在我们明白了他的意思。此大物理学家的行话是，“生命设法按照一套特殊的规则行事，而这套规则通常只有在比任何生物都低273℃左右的环境中才能运行。……”。 书中还用比较多篇幅，讨论胶原蛋白链与一个水分子。这是酶的活化中心（active site）……底物与酶之间的共用电子对，或者说用量子思维中量子隧穿效应，移动质子，动态同位素效应等，来认识酶的关键。因为“酶是生命的引擎，这个星球上每一个活细胞中的每一个分子都是由酶催化合成的。有益的震荡可能对维持我们的生命至关重要”。 当然书中还有不少分析，像与人感觉系统有关分子传递有关研究等，例如，解释群体生物学中动物的迁移中导航网络图（感知地磁场的能力及自由基和方向感）等，在此就不一一透露剧情了。 另外，人基因组学中，基因总数非常小，因此作者认为它一定会受到量子规则的影响。但量子力学是否在基因突变中扮演了重要而直接的角色，还是一个待解之谜？这对于经典遗传学应该也是一种非常新的思维方式，因为它认为基因突变本质是量子跃迁规律保证。 另外，现代医学研究发展，疾病预防一定重于治疗。对于疾病的认识也从 疾病（表现型）P = G（基因型）+E（环境）+ G*E（G与E的相互作用）发展到：P=G+E+G*E+e。其中e 就是与线粒体能量有关。这应该是生命科学认识上革命性突破！因为有关基因突变在不同组织，器官中的病变与线粒体关系，构成治疗方案之革命。其中对于小小e 的诠释、可以有热力学到量子力学的升华，这为新生命科学开了一扇大门。 书中金句摘要：1. “量子范畴内发生的变化引起宏观世界的效应是生命独有的特征，正是生命宏观现象对量子世界的敏感性，让诸如隧穿、相干性和纠缠态等量子现象造就了宏观的我们”。 2. “生命就像一台复杂的分子机器。生命有序性的自我维持需要依靠酶、色素、DNA、RNA和其他生化分子的协同合作，而这些生化分子的性质则多数建立在诸如隧穿、相干性和纠缠态等量子现象上”。 3. “量子力学就是原初生命体中缺失部分，它也是合成真正生命的关键。量子力学的介入不仅提供一种革命性的技术，同时也为那个古老问题（生命是什么）提供了新的洞见”。 本书尽管没有像其它教科书一样，来解释量子生物学的原理，研究方法及其技术开发之应用等方面。但是，它从经典哲学，生物学等之角度，讨论并且重新定义思考生命的本质。它将对其思维方式引进量子信息学思考范畴。特别是，在可见光世界及生命世界的认识中，就可以不再只局限于，物质的或者精神的世界之二元论的框架中。它一定还可以是量子的或者说是“Logos”的三个维度。例如，对于碳水化合物之遗传密码本质的诠释可能就将会是如此？ 今天，正好赶上今年第一次Manchester String Quartet（MSQ）的义演。演奏的是Schubert’s Opus 114”Trout”。当其钢琴与小提琴热情对话，加上中，大提琴的烘托，将一个不复杂音乐结构，激发出人十分兴奋的美感。不能不想到：音乐如何在大脑电磁场中能够影响神经元的兴奋，给人带来美妙的思绪万千，同时还在作曲家与听众之间产生心灵感应？它一定只能是有量子规律保证？在美及平安，喜乐，感恩中，不能不思想：人生之“道路，真理，生命”的源泉？

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  GJ

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  量子相距几万公里也能相互感应，酷似“幽灵”，量子力学称之为隧穿。这是生命诞生的基础，那么促使量子之间遥感互动的东西又是什么呢？

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  董杰

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  对前路的未知一直指引着我们，犹如无论在哪儿，我们都能彼此感知，虽然晦涩与艰难，但量子穿越的无限美妙终究成就圆满生命。