量子物理這神秘的影響力已經(jīng)延伸到了自然界的每個角落，事實上它棲息于地球上每一個有生命的細胞之中。最近的實驗揭示了自然界最神秘的現(xiàn)象之一，奇跡般的變態(tài)，被稱為“量子蛙”！
從一只蝌蚪變成青蛙的過程從未被完整詮釋過，在短短的6周時間里，蝌蚪發(fā)生了蛻變，逐漸長成它成年的樣子，但未解之謎在于為何變化得如此之快。
仔細想想就會發(fā)現(xiàn)，沒有什么比一只蝌蚪變成青蛙更令人驚奇的了，比如它的尾巴在短短的幾周之內(nèi)，就被吸收入蝌蚪體內(nèi)，而其中的蛋白質(zhì)和肌肉纖維被重新拆分組合，并得到循環(huán)利用從而重新長成青蛙的四肢，為此需要協(xié)同進行數(shù)萬億次的化學反應(yīng)，舊鍵斷裂新鍵生成，它們表演了一場驚心編排的“舞蹈”！
但那支撐著軀體并貫穿全身的肌肉纖維極其堅韌，可以做這樣的類比，一只蝌蚪是由細長的蛋白質(zhì)繩貫穿，而由化學鍵相互連接，這些化學鍵極其堅固并能保持數(shù)年，遠超出蝌蚪的平均壽命，那它是怎樣在短短幾周之內(nèi)就變成一只青蛙的呢？
答案離不開生命中至關(guān)重要的一類分子，也是所有細胞中都必備的工具：酶。酶是細胞中的機器，也可以說是驅(qū)動細胞中所需化學反應(yīng)的小機器，它們至關(guān)重要，因為它們能大幅度提高化學反應(yīng)的速率，相信在化學課上大家都有所了解。
在變態(tài)過程中，正是酶拆解了蝌蚪的尾巴，而這意味著要打破一種極其穩(wěn)定的蛋白質(zhì)：膠原蛋白，它是生命領(lǐng)域中最重要的蛋白質(zhì)之一，正是這種蛋白質(zhì)使我們的肌肉皮膚充滿彈性，而在蝌蚪的尾巴中，它提供了支撐尾部結(jié)構(gòu)的腳手架，但蝌蚪變態(tài)成青蛙時，需要的就是一種酶，膠原酶，顧名思義它會將膠原蛋白分解成小塊，進而將“腳手架”拆除。
但問題來了，酶為何能如此快速地打破化學鍵？或許只有量子生物學能解答這個問題。
想象一條繩子，繩子上的繩結(jié)都相當于亞原子粒子：電子和質(zhì)子，它們將分子的各個部位結(jié)合在一起，而要解開繩結(jié)，酶必須移開質(zhì)子，這需要時間才能將這些結(jié)一一解開。
而物理學家們有個有趣的說法：不斷努力才能辦成事，也就是必須達到一個能量閾值（一個效應(yīng)能夠產(chǎn)生的最低值或最高值），要打破化學鍵，需要足夠多的能量達到閾值，問題是，以這個過程所需要的時間來看，要拆解掉蝌蚪的尾巴所需時間過長，而這就是質(zhì)子的發(fā)揮奇妙作用之處。
在量子世界中，質(zhì)子無須達到能量閾值，它們能直接穿越過去！隧穿效應(yīng)直擊量子世界的奇妙核心，與日常生活中的現(xiàn)象截然不同。量子即有能量阻斷，也能從一個地方瞬間隧穿到別處，它們不像我們?nèi)粘Ｉ钪兴姷降膶崒嵲谠诘奈矬w，比如球，它們以古怪的方式，類似波行為向外傳播，讓它們能穿透能量閾值，粒子能在能量閾值的一側(cè)消失，而同時在另一側(cè)出現(xiàn)。
在核物理學中，這個現(xiàn)象已經(jīng)被證實，沒有量子隧穿效應(yīng)，甚至連太陽也無法閃耀。但或許我們從來沒想過能在蝌蚪身上見到這種效應(yīng)。這個過程實在太怪異，就好像我們面對著一面實心磚墻，像魅影一樣從一邊消失而從另一邊重現(xiàn)！
量子隧穿效應(yīng)最重要的優(yōu)勢就是它的速度，發(fā)生的極為迅速，比質(zhì)子先達到閾值的過程要快很多，沒有量子的這種詭異特性，蝌蚪的變態(tài)過程就無法發(fā)生！
量子的隧穿效應(yīng)是壓原子世界中很詭異的特性之一，它在放射性衰變中有舉足輕重的作用，并也在太陽中發(fā)生，它是太陽和其他恒星能發(fā)光的原因。而如今我們卻發(fā)現(xiàn)它在地球上的每一種生物每一個細胞中發(fā)生，因為每一個細胞中都包含著酶，這是最讓我們?nèi)祟愓痼@的！
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