Квантові дослідження проливають нове світло на те, як спілкуються клітини

Ви коли -небудь думали, що світло може мати ключ до життєвих таємниць? Сто років тому Олександр Гурвіч наважився запропонувати, щоб живі клітини випромінювали слабке ультрафіолетове світло, невидиме для неозброєного ока, спілкуватися з та стимулювати один одного.

Це була ідея, яка була перед своїм часом, що багато хто її відхилили прямо. Без фізичної теорії, щоб підкріпити її, його ідея була віднесена до хроніки історії. Але коли я зіткнувся з його роботою, я не міг не задати питання: що робити, якщо ефект УФ є квантовим механічним? Озброївшись сучасною квантовою теорією, я почав розкривати новий квантовий вимір для самого життя.

ПЕРЕГЛЯД ПЕРЕГЛЯДУВАННЯ

У 1920 -х роках експерименти Гурвіча виявили вражаюче явище. Розмістивши кінчик кореня одного цибулі біля сторони іншого, він помітив, що збоку від кореня, що звертається до кінчика. Він зауважив, що ефект зник, коли він помістив скляну гірку між корінням.

Цікаво, коли він змінив матеріал слайда зі скла на тонкий кварц, ефект знову з’явився.

Це загадкове світло, яке він назвав “мітогенетичним випромінюванням”, вільно проходило через повітря та кварц, але було заблоковано склом, відрізняючи його від видимого світла та деяких частот інфрачервоного. Він зробив висновок, що слабке ультрафіолетове світло, що випромінюється одним кореневим наконечником, стимулював поділ клітин в іншому.

У той час ідея про те, що світло, а не гормони чи інші хімічні речовини, може керувати таким фундаментальним процесом, здавалося неправдоподібним. Скептики відхилили його висновки, і явище згасло в невідомість.

Зіткнувшись з цією проблемою, я зрозумів, що ультрафіолетове випромінювання, яке він описав, може бути пояснено за допомогою теорії квантової резонансу. Використовуючи резонансні концепції з квантової механіки, я підключив спостереження Гурвіча до складної рамки, яка пояснює, як слабке ультрафіолетове світло може спричинити значні біологічні зміни.

Це пояснення, викладене в моєму новому документі, опублікованому в Обчислювальний та структурний журнал біотехнологійне тільки підтверджує його результати, але й переробляє наше розуміння того, як Quantum Systems взаємодіють з біологічним середовищем.

У моєму дослідженні мітогенетичне випромінювання Гурвіча виявляється головним кандидатом для квантового резонансного ефекту, де специфічні довжини хвиль світлових реакцій у живих клітинах.

Складна звичайна мудрість

Традиційно квантова фізика передбачає, що системи слабко взаємодіють зі своїм середовищем – якщо взагалі. Це не вистачає складності живих організмів, які не схожі на ізольовані системи в лабораторії. Вони динамічні, взаємопов’язані та живі з колективними взаємодіями між фотонами, електронами та молекулами.

З цієї причини ранні дослідники відхилили квантові ефекти в біології, вважаючи, що клітини були занадто “теплими, мокрими та галасливими” для таких делікатних явищ.

Я застосував інший підхід, звернувшись до відкритої теорії квантових систем, вдосконаленої рамки, яка описує системи, вбудовані та взаємодіють зі своїм середовищем. Зокрема, я використовував модель Фано та Фешбаха, спочатку розроблений для явищ розсіювання в квантовій механіці.

Ця модель ідеально підходить для тестування квантових резонансних ефектів, як запропонував Гурвіч. Застосовуючи цю рамку, я показав, як біологічні середовища можуть виявити та посилювати слабкі світлові сигнали, що не відповідає традиційним припущенням, що життя є занадто хаотичним, щоб квантові явища процвітали.

Революціонуючи наше розуміння життя

Наслідки цього відкриття надзвичайні. По -перше, він прогнозує, що світло – це не просто пасивний побічний продукт біологічних систем – це активний компонент. Ультрафіолетові ультравельські викиди фотонів (UPE) можуть забезпечити квантовий канал для клітин для спілкування та координатної активності. Це додає нового шару до нашого розуміння клітинної поведінки.

По -друге, ця робота мостить біологію з квантовою фізикою способами, які здавалися немислимими минулого століття. Застосовуючи ці принципи теорії відкритих квантових систем, тепер ми можемо досліджувати такі процеси, як мітоз, фотосинтез та ферментні каталізи за допомогою чітко квантового об’єктива. Цей міждисциплінарний підхід не тільки просуває наше розуміння біології, але й підштовхує межі квантової механіки до нового наукового кордону.

Нарешті, практичні програми величезні. Клітинний UPE готові до революції медичної діагностики, слугуючи біомаркером для здоров’я клітин, окислювального стресу або ранніх ознак раку. У регенеративній медицині ми можемо використати ці викиди, щоб стимулювати загоєння або спрямовувати ріст тканин з точністю легкої терапії.

Потенціал для маніпулювання цими квантовими взаємодіями відкриває двері для нових методів лікування та технологій, які могли б переробити науки про життя, охорону здоров’я та біотехнологію.

Дивлячись вперед

Переосмислення роботи Гурвіча відкрили шляхи для відкриття, які ставлять багато нових питань. Як ці викиди фотонів інтегруються з іншими клітинними процесами? Чи могли вони впливати на імунітет, старіння чи навіть на розвиток складних організмів? Які ще приховані квантові явища можуть існувати в біологічному мікросередовищі, яке ми можемо моделювати за допомогою квантової теорії?

Коли ми занурюємось глибше в ці питання, ми не просто переглядаємо старі ідеї. Ми виходимо на незвідану територію. Інтуїція Гурвіч щодо квантової природи життя була століттям до свого часу, чекаючи, коли інструменти та теорії майбутнього розблокують його потенціал.

Сьогодні ці інструменти тут, і слабке світло, яке він виявив, світить більше, ніж будь -коли, виявляючи початки квантового плану для самого життя.

Ця історія є частиною діалогу Science X, де дослідники можуть повідомити про результати своїх опублікованих дослідницьких статей. Відвідайте цю сторінку для отримання інформації про діалогове вікно Science X та як взяти участь.