Физик «заново открыл» митогенетическое излучение, при помощи которого живые клетки могут общаться на расстоянии.
Сто лет назад биолог Александр Гурвич открыл митогенетическое излучение — испускаемый живыми клетками слабый ультрафиолет, посредством которого, как он полагал, они могут взаимодействовать на расстоянии. В то время его идея показалась слишком смелой, поэтому сразу была отвергнута; экспериментального подтверждения она не получила.
А что, если этот эффект имеет квантово-механическую природу? Такую гипотезу выдвинул физик Натан С. Бабкок из Лаборатории квантовой биологии Говардского университета. И вооружившись современной квантовой теорией, нашел объяснение явлению спустя век после его открытия.
Возвращение к вековой тайне
В экспериментах на корешках лука в 1923 году Гурвич обнаружил удивительный феномен. Поместив кончик одного корня рядом с зоной роста другого, он заметил ускорение деления клеток. Стеклянная пластинка между двумя корешками убирала эффект, а кварцевая — нет, что дало основания полагать, что он обусловлен не химическими воздействиями, а излучением, поглощаемым стеклом и не поглощаемым кварцем. Такими свойствами обладает ультрафиолет.
Митогенетическое излучение можно объяснить с помощью теории квантового резонанса, уверен Бабкок. Свои соображения на этот счет он изложил на страницах Computational and Structural Biotechnology Journal. Загадочное явление названо в статье главным кандидатом на роль квантового резонансного эффекта, при котором определенные длины волн света вызывают реакции в живых клетках.
Оспаривание общепринятых взглядов
Традиционно квантовая физика предполагает, что системы слабо взаимодействуют с окружающей средой — если вообще взаимодействуют. Этот догмат не учитывает сложность живых организмов, которые не похожи на изолированные системы в лаборатории. Они динамичны, взаимосвязаны и полны коллективных взаимодействий между фотонами, электронами и молекулами.
По этой причине первые исследователи игнорировали квантовые эффекты в биологии, полагая, что клетки слишком «теплые, влажные и шумные» для столь деликатных явлений.
Физик применил другой подход, обратившись к теории открытых квантовых систем — передовой структуре, описывающей системы, встроенные в окружающую среду и взаимодействующие с ней. Применив модель Фано и Фешбаха, разработанную для описания рассеяния в квантовой механике, Бабкок показал, как биологическая среда может обнаруживать и усиливать слабые световые сигналы, бросая вызов традиционным предположениям о том, что жизнь слишком хаотична для квантовых явлений.
Революция нашего понимания жизни
Последствия этого открытия необычайны. Во-первых, оно предсказывает, что свет — это не просто пассивный побочный продукт биологических систем, а активный компонент, пригодный для установки квантовой связи между клетками.
Во-вторых, эта работа связывает биологию с квантовой физикой способами, которые казались немыслимыми в прошлом веке. И этот междисциплинарный подход не только расширяет понимание таких процессов, как митоз, фотосинтез и ферментативный катализ.
Наконец, клеточные ультрафиолетовые сверхслабые фотонные излучения могут произвести революцию в медицинской диагностике, выступая в качестве биомаркера клеточного здоровья, окислительного стресса или ранних признаков рака. В регенеративной медицине их можно использовать для стимуляции заживления или управления ростом тканей с помощью прецизионной световой терапии.
Взгляд вперед
«Заново открытое» излучение Гурвича открывает впечатляющие перспективы — но и ставит много вопросов. Как биофотоны интегрируются с другими клеточными процессами? Могут ли они влиять на иммунитет, старение или даже развитие сложных организмов? Какие еще скрытые квантовые явления могут происходить в биологической микросреде?
Интуиция Гурвича о квантовой природе жизни опередила свое время на столетие. Теперь появились инструменты и технологии, благодаря которым открытый им слабый свет засияет ярче, а человечество ступит на неизведанную территорию, заключил ученый.