* * *
Квантовая биологическая революция, о «зарождении» которой я заговорил более десятилетия назад, теперь в самом своем разгаре (и, как заявлено в Прологе, я добился большого прогресса и в своей личной квантовой настройке!). Новые исследования в различных передовых областях биофизики убеждают все возрастающее число биологов в существовании квантовой магии, скрытой за сигналами клеток, поведением белка и даже самим происхождением жизни.
Недавние работы по белкам явно указывают на влияние различных квантовых механизмов в формировании биологического поведения, включая запутанность энергии (где один источник энергии объединяется с другим и влияет на него) и туннелирование (здесь частицы проходят через физические барьеры). А также суперпозицию (где частицы одновременно испытывают все возможные пути, а затем выбирают наиболее подходящий – такие частицы эффективны в одно и то же время во многих местах!)
Исследования этого нелогичного и диковинного, с точки зрения биологии, феномена сформировало квантовый плацдарм на территории, ранее принадлежавшей одним лишь классическим биологам-ньютонианцам. В него входит Европейский научный фонд, учредивший в 2011 г. проект Farquest – инициативу, исключительная цель которой состоит в объединении усилий по оценке роли квантовой информации, особенно в биологических системах. Кроме того, важность новой квантовой биофизики вынудила исследовательское агентство при американском Министерстве обороны DARPA создать в 2010 г. общенациональную сеть квантовой биологии с целью зондирования этой растущей области науки.
Эта растущая сеть проводит убедительные исследования, бросающие вызов фактам, которые классические биологи помнят со школы. Например, что сигналы управления поведением клетки и генетикой передаются исключительно в виде химической субстанции – гормонами, лекарствами, атомами и ионами (а именно Ca2+, Na+ и K+). Это убеждение было опровергнуто опытами, о которых сообщил Чабан в 2013 г. Как выяснилось, нервные клетки за стенкой влияют на активность других нервных клеток, размещенных внутри закрытых камер. Когда здоровые нервные клетки помещали у стенки камеры, инкапсулированные нервные клетки демонстрировали нормальный кальциевый сигнал. Но когда туда помещали раковые или умирающие клетки – кальциевый сигнал инкапсулированных нервных клеток был совершенно иного рода. Поскольку стенка препятствует физическим сигналам влияющей клетки, то нервные клетки должны были сообщаться между собой через нее, используя нефизический, энергетический сигнальный механизм.
Кроме того, ученые открыли необычные коммуникационные каналы в растительном мире. Экологам давно известно, что если некоторые виды высадить в непосредственной близости, то они оказывают положительное или отрицательное воздействие друг на друга посредством конкурирующих или помогающих взаимодействий. Соседние растения могут влиять на время прорастания семян и конечный успех этого процесса. Способность рассады взаимодействовать с соседями является преимуществом, поскольку таким образом растение регулирует свою генетику и поведение для наилучшей адаптации к окружающим условиям. В ряде исследований было установлено, что такая коммуникация проходит по трем каналам: световому, при физическом контакте и с помощью химических веществ. Однако новейшие данные показали, что взаимодействие растений проходит также нефизическим (энергетическим) способом.
Например, в своей недавней работе австралийские ученые воспользовались одним наблюдением садоводов: если посадить базилик рядом с семенами чили, то можно получить большой урожай этой пряности. Исследователи поделили 3600 семян чили на три группы и наблюдали за скоростью прорастания каждой из групп. Далее они повторили эксперимент с 3600 контрольными семенами. Результаты экспериментов подтвердили народную мудрость садоводов: присутствие базилика «повышает скорость прорастания» семян. Однако самым интересным результатом стало то, что скорость увеличивалась, даже когда три наиболее изученных учеными сигнала (свет, химические вещества, физическое прикосновение) были заблокированы. Исследователи пришли к выводу, что все эти три сигнальных механизма «были совершенно не нужны для того, чтобы семена чили и растения базилика могли ощущать присутствие друг друга». Авторы этой работы заявляют, что «никаких механистических объяснений, как растения могут осуществлять наблюдаемую функцию, до сих пор не представлено». Однако они уверены, что для такого канала коммуникации нужен сигнал, который не только быстро распространяется, чтобы передавать в реальном времени информацию о соседних растениях, но и быстро анализируется. По мне, это вполне может быть квантовая, энергетическая коммуникация!
Квантовая магия также раскрывается в исследовании одной из наиболее важной биологической деятельности – фотосинтеза. При фотосинтезе происходит захват фотона света хлорофиллом, включается мультибелковый комплекс, и благодаря энергии света активируются электроны. В результате образуются органические вещества из неорганических углекислого газа и воды. Переносимые в этом процессе электроны могут выбирать различные пути при движении через белковый комплекс. Однако фотосинтез – высокоэффективный процесс, и электроны выбирают для себя лишь один маршрут. Но каким образом? Квантовая суперпозиция дает возможность квантовой частице, в данном случае электрону, испытывать одновременно все возможные пути, а затем выбирать для прохождения наиболее подходящий.
Для фотосинтеза необходима специфическая и точная настройка молекулярных компонентов всего комплекса, чтобы эффективно управлять реакцией до ее успешного завершения. В 2006 г. канадские физики и химики продемонстрировали, что с помощью манипуляции колебательными частотами и при использовании волнообразной природы материи можно избирательно управлять поведением атомных и молекулярных систем. Однако белки хлорофилла действуют при относительно высоких температурах окружающей среды, а это заставляет молекулы испытывать случайные тепловые колебания. Как же эффективно транспортировать электроны через комплекс хлорофилла при таких случайных колебаниях? Объединив молекулярную динамику и квантовую химию для изучения процессов переноса электрона, физики из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили основательное решение этой проблемы. Их исследование показало, что перенос электрона происходит через сеть квантовых туннельных путей, созданных посредством конструктивных или деструктивных интерференционных схем, характерных для волнообразных процессов квантовой механики, как и описано в этой главе.
Новые исследования убеждают биологов в существовании квантовой магии, скрытой за сигналами клеток.
Проблема с новыми исследованиями в том, что доказанное нематериальное, энергетическое управление биологическими процессами не имеет четкого объяснения. По крайней мере, нет известного классического (ньютонианского) механизма для описания этого явления. В современном мире информация, прежде чем стать реальной и признанной научным сообществом, должна стать количественной, и главная трудность изучения биологического влияния квантового сигнала в том, что измерить эту энергию очень нелегко.
