飞雪


鸟类的迁徙,在令人惊叹之余,也让科学家们迷惑不已:迁徙路径那么长,鸟类却能准确到达目的地,它们是如何在茫茫天地间确定自己飞行方向的呢?历史上,地貌说、记忆说、磁场说等各种解释鸟类定向迁移的假说层出不穷。随着越来越多的观察和实验,前两种假说逐渐让位于磁场说。那么,新的问题产生了:鸟类是如何感受地球的磁场,从而决定飞行方向的呢?毕竟,地球磁场的强度,只有一台电冰箱所产生磁场的两万分之一。
然而随着研究的深入,一个出乎意料的理论浮现在人们面前:鸟类,这类在地球上飞行了数千万年的恐龙后裔,居然通过量子层面的电子行为直接“看见”地球的磁场。
量子纠缠态——爱因斯坦口中的“鬼魅似的远距作用”——正是鸟类能够回家的秘密。之所以能够“看见”量子纠缠,是因为鸟类具有一类精妙的感光蛋白——这类蛋白最初是在植物中欧亚鸲(Enithacus rubecula)又叫知更鸟,广泛被发现的。2014年12月,德国科学家取得了重要的突破,他们发现鸟类之所以能够感知磁力,正是这种感光蛋白的核心辅酶的功劳。他们在《实验生物学杂志》上发表了2篇论文,指出在感光蛋白磁力导航过程中起核心作用的分子,是一种维生素B2的衍生物。
鸟类迁徙、植物蛋白、地球磁场、量子物理,这4个看起来毫不相干的学科名词,是如何联系起来的呢?这是一个既古老而又前沿的故事。
感受蓝光的蛋白
早在达尔文时代,人们就注意到了植物会对不同波长的光产生不同的反应。……