
科技日報記者 張夢然
你能相信嗎,量子科技的下一個突破,可能不是在冰冷的實驗室里,而是在一個個活生生的細胞中悄然發生。
近期,芝加哥大學一支研究團隊在《自然》雜志上宣布:他們首次用活細胞自己制造的蛋白質,搭建出了功能性的“生物量子比特”。這個聽起來像是科幻小說的成果,真實地發生在人們眼前。
量子比特,是量子計算機和量子傳感器的核心“積木”。傳統上,這些“積木”必須在接近絕對零度的極寒、高度屏蔽的環境中才能穩定工作??缮??溫暖、潮濕、充滿各種分子“噪音”。它們之間仿佛水火不容。但科學家的想法是:既然人工量子設備難以融入生命系統,那何不反過來,直接用生命系統自己的“零件”來造量子比特?
該研究曾屢屢受挫,但團隊一直未曾放棄。最終他們想到了細胞里天然存在的熒光蛋白,就是讓水母發光的那類分子。通過基因編程,他們讓細胞自己生產這些蛋白,將它們轉化為可操控的量子比特。這就像讓細胞變成一個微型的量子工廠,生產出自帶量子功能的工具。
這些可以說是生命“原裝”的量子比特。它們不僅能被精準地定位到細胞內的某個角落,甚至能探測到極其微弱的局部信號變化,靈敏度比現有技術高出數千倍。它們天生“親生物”,不會被細胞排斥,還能隨著細胞分裂遺傳下去。這意味著,未來或許能把它植入活體組織、單個細胞,甚至直接貼在某個關鍵蛋白質上,實時“監聽”生命最隱秘的“量子心跳”。
這也意味著,種種決定生命運行的關鍵瞬間,有可能在量子尺度上被“看見”。這可能催生出量子版的核磁共振,徹底改變人們研究生命的方式。
當然,目前這些蛋白量子比特的靈敏度還比不上實驗室里的傳統“硬核”材料。但它可以在生命活動發生的現場,直接讀取量子信息。這不僅是生物學的革命,也可能為量子技術本身帶來全新設計思路。
正如團隊所言:“當量子物理和生物學的界限開始模糊,真正的變革性科學,就會誕生在這樣的交界處?!?/p>
現在,人類正站在一個新時代的門檻上:生命,不再只是量子技術的“應用場景”,它正在成為量子技術的一部分。一個由細胞自己“造”出量子設備的未來,已經悄然開啟。
 
 
             
						 
						 
						 
						 
								 
								 
								 
								 
								 
								 
								 
		 
			 
			 
				