施一公:生命科學認知的極限 (量子糾纏)

來源: 我不信邪 2016-10-13 20:32:30 [] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (22220 bytes)

我甚至認為包括我們的電信號記錄的神經衝動電位,隻是一個表象,不一定是學習記憶的本質。為什麽?因為我們確實是這樣一個生物人,是一堆原子構成的人在理解生命。

 

我們在用我們的五官,就是視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺理解這個世界。這個過程是不是客觀的呢,肯定不是客觀的。我們的五官感受世界以後,把信息全部集中到大腦,但是我們不知道大腦是如何工作的,所以在這方麵也不能叫客觀。

 

我們人究竟是什麽呢?仔細想一想,人是怎麽樣處理信息的呢?我們先來對信息也就是物質做一個定義。我們有三個層麵的物質:第一個物質是宏觀的,就是我們可以感知到的,直覺可以看到的東西,比如人是一個物質,房子也是一個物質,天安門、故宮都是物質。第二個層麵是微觀的,包括眼睛看不到的東西也叫微觀,我們可以借助儀器感知到、測量到,從直覺上認為它存在,比如說原子、分子、蛋白,比如說很遠的一百億光年以外的星球。第三個層麵,就是超微觀的物質。對這一類,我們隻能理論推測,用實驗驗證,但是從來不知道它是什麽,包括量子,包括光子。盡管知道粒子可以有自旋和能級、能量,但是我們真的很難通過直覺理解,這就是超微觀世界。

 

但盡管如此,我們還是要想一想,這個世界是超微觀世界決定微觀世界,微觀世界決定宏觀世界。我們人是什麽?人就是宏觀世界裏的一個個體,所以我們的本質一定是由微觀世界決定,再由超微觀世界決定。我毫不懷疑我就是一個薛定諤方程、一個生命形式、一個能量形式,但不知道怎麽解這個方程,不知道思維是怎麽產生的,僅此而已。我相信,你也應該相信,我們每個人不僅是一堆原子,而是一堆粒子構成的。

 

所以,我們真的就是一堆由粒子構成的原子,如此之簡單。我們有多少原子?大約有6×10^27個原子,形成大約60種不同的元素,但真正的比較多的元素,不過區區11種。原子通過共價鍵形成分子,分子聚在一起形成分子聚集體,然後形成小的細胞器、細胞、組織、器官,最後形成一個整體。但是你會覺得,不管你怎麽做研究,都無法解釋人的意識,這超越了我們能說出和能感知的層麵。我認為要解釋意識,一定得超出前兩個層次,到量子力學層麵去考察。我自己認為是這樣的。

 

量子糾纏是可以進化的現象嗎?

 

所以我想班門弄斧講一講量子糾纏。1935年,當愛因斯坦(Einstein)和波多爾斯基(Podolsky)以及羅森(Rosen)一起,寫出了著名的EPR佯謬之後,提出了量子糾纏。實際上“量子糾纏”這個詞並不是愛因斯坦提出來的,而是薛定諤提出來的,當時看來是很不可思議的。

 

量子糾纏的意思是說,兩個糾纏的量子不管相距多遠,它們都不是獨立事件。當你對一個量子進行測量的時候,另外一個相距很遠的量子居然也可以被人知道它的狀態,可以被關聯地測量,很不可思議。但這樣一個簡單的現象既然存在於客觀世界,我相信它會無處不在,包括存在於我們的人體裏。是不是這樣呢?當然是這樣。量子糾纏怎麽樣影響我們的生命,其實我們不知道,為什麽?因為這不是我們可以用直覺去感受的。

 

加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)著名的理論和實驗物理學家Matthew Fisher就篤信,人的意識、記憶和思維是量子糾纏的,要用量子理論來解釋。那怎麽證明呢?他說我一定要在實物上證明,要尋找量子糾纏的實體。很多科學家找了很長時間,發現神經細胞裏麵的微管可以形成量子糾纏,但是微管的時間尺度是10^(-20)秒到10^(-13)秒,遠遠小於人的記憶和意識的形成時間。但是他通過理論的實踐,以模擬的方式找到了,他正在進行實驗驗證。

 

 

比如把磷和鈣放在一起,也就是磷酸鈣,當磷酸鈣以波斯納分子集群(Posner molecule or cluster)形式存在的時候,它的量子糾纏時間可以長達105秒!能把這樣一個極其脆弱的,對聲、光、電、熱都極其敏感的量子糾纏現象的持續時間提高15個數量級,那麽如果再提高5個數量級,就可以達到年的水平,以年為單位來保存量子糾纏現象。那麽依此類推,你們覺不覺得,有一天我們人類會發現量子糾纏也是一個可以進化的現象,它可以保存一百年、一千年、一萬年。也就是說,量子糾纏,它在遠古的時候就存在了,在進化過程中被保存了下來。

 

我要問你們四個問題。第一個問題,你們相信有第六感官嗎?很多人會說不相信。第二個問題,有沒有可能,兩個人會以未知的方式進行交流?你會說也許,不會像第一個問題那樣肯定地說不信。第三個問題,量子糾纏是否存在於人類的認知世界裏麵?存在於大腦裏?我相信聽了我的講座,你會覺得很有可能。第四個問題,量子糾纏是不是適用於地球上的物質呢?你一定會說一定適用,因為我們已經證明了。但其實簡單講,這四個問題是完全一樣的問題,倒推回去就說明一定有第六感官,隻是我們無法感受,所以叫“第六感官”。

 

那麽我們人究竟是什麽?我們隻不過是由一個細胞走過來的,就是受精卵,所有受精卵在35億年以前,都來自於同一個細胞,同一團物質,一個處於複雜的量子糾纏的體係,就這麽簡單。

 

其實我不知道這裏麵是什麽,但是我相信它。我每呼吸一次會攝入10^22次方的氧原子進入我的身體,進入共價結構。這一口呼吸至少有10^4次方以上的氧原子,被處在世界上一個很遙遠角落裏的,我沒有見過的人呼吸過至少一次,這在一個月內就會做到,人一輩子一直在這麽做。而兩個人在一個房間裏的時候,一天可以有63克的氧氣在彼此的肺當中交換。

 

科學發展到今天,我們看世界完全像盲人摸象一樣,我們看到的世界是有形的,我們自己認為它是客觀的世界。其實我們已知的物質的質量在宇宙中隻占4%,其餘96%的物質的存在形式是我們根本不知道的,我們叫它暗物質和暗能量。

 

那麽盲人摸象般地認識世界是科學嗎?一定是科學。每個人摸的都是真實存在,而且都是客觀存在的,都是看得見摸得著的,我們現在也是如此。隻是我們不知道摸的是象的後背,還是尾巴,還是耳朵。我認為人類的認知極限就在於,我們是一堆原子,我們處在宏觀世界,但我們希望隔著兩個世界去看超微觀世界。那是一個最美好的、極其美妙的世界。謝謝大家!

 

《賽先生》據錄音整理編輯,標題為賽先生編者所加。

所有跟帖: 

胡吹,這是錢學森吹鼓特異功能的第二個版本。為什麽不能專心做點本行? -QualityWithoutName- 給 QualityWithoutName 發送悄悄話 QualityWithoutName 的博客首頁 (0 bytes) () 10/13/2016 postreply 20:44:11

真膽大!什麽叫本行?你認真閱讀後再下結論也不晚!I服了 YOU! -- 給 吾 發送悄悄話 吾 的博客首頁 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 09:09:43

你這回說了次實話加真話。 -ZuoLuo- 給 ZuoLuo 發送悄悄話 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 07:38:03

為啥叫生命科學?直接叫生物學,就好了。人類在你眼裏,就是一大堆原子,所以,外加一個強大的磁場,或者,放射線什麽的,鼓搗唄。 -80cc- 給 80cc 發送悄悄話 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 00:28:10

LIFE SCIENCE與 BIOLOGY有什麽區別? -- 給 吾 發送悄悄話 吾 的博客首頁 (597 bytes) () 10/14/2016 postreply 09:06:31

施一公回國可以,但沒搞明白回國應幹什麽。中國權威思維害死人。 -Santaiyang- 給 Santaiyang 發送悄悄話 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 05:23:23

不認為是施一公的講話,或者記錄有太多概念錯誤。用量子糾纏來解釋一些生命現象應該有一定意義,但不應是認知的極限 吧 -- 給 吾 發送悄悄話 吾 的博客首頁 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 09:00:27

現在還沒看到量子糾纏的諾獎,表明頂尖物理學家還沒有共識。用它解釋生命現象,胡侃可以,不能祘科學。 -QualityWithoutName- 給 QualityWithoutName 發送悄悄話 QualityWithoutName 的博客首頁 (0 bytes) () 10/14/2016 postreply 09:38:27

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