「量子嗅覺」理論逐漸獲得關注 「量子嗅覺」理論逐漸獲得關注

「量子嗅覺」理論逐漸獲得關注

「量子嗅覺」理論逐漸獲得關注

我們的嗅覺能力在感官知覺中至關重要——味覺很大程度上依賴它,作為一種進化生存機制,它過去是、現在仍然是一種強大的工具。然而,我們對它的運作機制仍有許多不了解的地方,或者至少有很多我們即便了解很多,仍然無法完全確定。一項新的研究為一種關於量子效應支配我們嗅覺的爭議性理論提供了一些佐證,這再次引發了關於嗅覺科學的爭論。

一般認為,我們的嗅覺源自於吸入空氣中分子的形狀。根據這一觀點(該觀點已獲得廣泛的科學支持),我們鼻子中對特定分子形狀敏感的受體能夠捕捉並識別這些分子,從而產生嗅覺。然而,還有另一種與之競爭的觀點,儘管其支持度遠不及前者,卻始終存在。這種理論認為,實際上,一種被稱為「隧道效應」的量子物理現象正在發揮作用,鼻子中的受體並非根據分子形狀,而是根據分子獨特的振動模式來識別分子。

雖然形狀理論無疑是目前最主流的觀點,但發表在 PLOS ONE 上的一份新報告顯示,在雙盲測試中,人類可以區分形狀相同但振動不同的兩個分子,這為量子嗅覺理論提供了新的佐證。

這些實驗使用的是氫原子被其較重的同系物氘原子取代的分子。因此,分子的形狀保持不變,但它們的振動模式卻不同。先前類似的實驗表明,人類無法區分氫分子及其氘代對應物,但量子嗅覺理論的支持者認為,這些結果可能僅僅是人類嗅覺的敏感性所致,而非量子嗅覺的失效(先前的實驗表明,體型更小、更靈敏的果蠅的嗅覺感受器能夠區分形狀相同但分子振動模式不同的分子)。也就是說,這些分子太小,數量也太少,無法被嗅覺感知。

如果這項新研究可信,他們可能真的發現了什麼。在研究中,實驗人員使用了數量更多的分子,每個分子都含有更多的氫鍵和氘鍵,以增強效應——也就是說,它們的形狀仍然相同,但它們的量子振動更加顯著,因此受體更容易捕捉並識別它們。結果表明,如果分子的量子振動特徵不同,人類確實可以感知它們之間的差異。

也就是說,前提是你相信這項新研究的結果,並且認為沒有其他因素影響結果。先前已有研究表明,至少在理論上,奇異的量子效應會以可確定的方式影響生物學——例如,有人提出量子糾纏使鳥類能夠「看到」地球磁場以進行導航——但要對此做出明確的解釋很難,反駁它也同樣困難。嗅覺科學領域就面臨這樣的問題;許多研究人員認為量子嗅覺理論是偽科學。但他們似乎無法對其進行充分的解釋。

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