1.背景介绍
量子生物学(Quantum Biophysics)和生物量子系统(Bio-QMS)都是当下最热门的科学研究方向。它们的研究重点均在于如何利用量子力学和微观分子机制,建立量子系统的自然行为和无意识活动模式。 量子生物学将研究宇宙中微小的粒子性质——量子纠缠、量子多体共存、量子非线性、量子色散等——所引起的现象称为“量子畸变”(Quantum Dephasing)。这种现象已然影响到自然界的方方面面,例如生物群落中的基因突变,新陈代谢中的化学反应速度的控制,以及核能运动中的振动频率。这些问题目前尚未完全解决,但我们仍然可以从量子生物学的研究结果中获得宝贵的经验教训。 另一个方向是生物量子系统,它关注的是如何利用量子化学构建具有量子功能的生物分子。生物量子系统试图利用量子力学的特性、分子动力学的规则、以及蛋白质分子结构之间的相互作用,用量子计算的方式来模拟生命现象。其目标是在不损害生命系统正常运行的条件下,通过量子化学手段,实现“量子领域上生命体的高度精密制造”。如此一来,我们就能够重新定义生命科学的边界。 为了让读者更加全面地理解量子生物学与生物量子系统,本文将对两者进行综合阐述。首先,本文将首先简要介绍两个领域的历史及相关概念。然后,会回顾量子生物学的主要研究方法——量子多体浓度谱 (QD) 和量子非线性变换 (QNT) ,并讨论这些技术在生物量子系统中应用的可能性。最后,则着重介绍生物量子系统的一些基础知识,介
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