ぱらぱらめくる『量子力学で生命の謎を解く』

量子力学で生命の謎を解く

• 目次
  • １　はしがき
  • ２　生命とは何か？
  • ３　生命のエンジン
  • ４　量子のうなり
  • ５　ニモの家を探せ
  • ６　チョウ、ショウジョウバエ、量子のコマドリ
  • ７　量子の遺伝子
  • ８　心
  • ９　生命の起源
  • １０　量子生物学--嵐の淵の生命
  • エピローグ　量子革命
• １　はしがき
  • 量子力学とは何か
  • 粒子・波動の２面性
  • 量子トンネル効果
  • 量子重ね合わせ
  • 確率的状態
  • 量子もつれ
  • ミクロな世界だがマクロにも影響。生物を含む日常生活でも活用されている(MRIの撮像は量子力学反応を生体にて観測すること。トリの方向磁気感覚も磁場に敏感な分子反応基の量子化学的状態と関連か)
• ２　生命とは何か？
  • 無秩序から秩序へ
  • 熱力学法則に従わない
  • 熱力学法則は、「たくさんの分子」ｘ「それなりの広さ」ｘ「自由な運動」→「平均が重要」という考え方
  • それに従わないときが無秩序から秩序を作り出しそう
    • 「少ない分子」、「狭い空間」、「自由に運動できない」→確率的現象
• ３　生命のエンジン
  • 酵素の話
  • 触媒とは何か
  • 反応閾値(平均としての)を下げること〜古典熱力学的説明
  • 量子トンネル効果による、低温での反応進行〜量子力学的説明
• ４　量子のうなり
  • 植物は量子コンピュータである
  • 量子コンピュータは、「観測するまでは、色々な状態を同時に取っている」という量子的現象を使って計算するコンピュータ
  • 「観測しない」ということは、「分子・量子」に「何も触れない・反応を仕掛けない」という状態
  • そんな状態は、超低温や、超低密度でしか起きないのが普通だが、「植物体」はそんな環境を常温で実現しているのでは、と言う話
  • 光合成において、光子が、光合成分子の反応中心に辿り着けるのは、たくさんある通り道の「最適解」を量子コンピュータ的な探索をすることで見つけ出すから
• ５　ニモの家を探せ
  • 嗅覚
  • 嗅覚受容体はそこそこの種類の遺伝子を組み合わせることで膨大な化学分子の認識を可能にしている
  • 鍵と鍵穴的な対応関係〜形状での分子認識
  • 化学分子に光を当てて、その振動スペクトルを検知する〜振動による分子認識
  • 嗅覚受容体は、両方を併せて使う
• ６　チョウ、ショウジョウバエ、量子のコマドリ
  • 磁気コンパス
  • 量子もつれは化学反応に影響を与える
  • トリの磁気感覚では量子もつれ状態にある遊離基のペアが関わる
• ７　量子の遺伝学
  • 遺伝子は「非周期的結晶」
  • DNA二重らせんの塩基対は量子効果
  • 突然変異は、量子的化学反応でも起きうる
  • 遺伝子が離散情報分子であること自身に量子性を求めている章？
• ８　心
  • 意識が、最終的に個体の行動を起こす、その様子を、脳の量子コンピュータ性で説明しようとする
• ９　生命の起源
  • 自己複製という反応が始まったとき
• １０　漁師生物学--嵐の縁の生命
  • 自己組織化反応は「縁」で起きている
• エピローグ　量子革命