參考消息網7月18日報道 據美國《大眾機械》月刊網站7月10日報道，過去30年間，科學家們一直在持續探究人類大腦是否需借助量子過程實現認知。一項最新的研究通過數學模型提出，神經軸突外包裹的脂肪結構可能產生量子糾纏光子對，或有助于神經元間的同步活動。但科學界長期認為，大腦溫度過高且環境嘈雜，此類現象難以發生，且在大腦內實時檢測該現象將面臨極大挑戰。

  長久以來，人們常將人腦比作計算機。但這種類比嚴重低估了大腦的真實能力。盡管將神經元比作晶體管是個便利的類比(且并非全無依據)，但大腦具有超高效率、可再生能量，并能完成最先進計算機都難以企及的計算壯舉。從多種角度來看，人腦的運行機制仍是一片未知的計算疆域。

  關于人腦具有量子特性的猜想并非新近提出。事實上，英國物理學家羅杰·彭羅斯和美國麻醉學家斯圖爾特·哈默羅夫早在上世紀90年代，就通過他們關于意識的“調諧客觀還原”模型首次提出這一爭議性概念。此后諸多證據至少表明，即便大腦并非完整的量子計算機，某些量子特性可能確實有助于意識產生。

  如今，一項新研究為神經科學領域提供了又一證據——人腦中某個特定過程表現出類似量子糾纏的行為。量子糾纏是指兩個粒子(通常是光子)即使相隔遙遠距離仍產生不可分割的關聯，這一現象曾令包括愛因斯坦在內的頂尖科學家困惑不已，愛因斯坦稱其為“鬼魅超距作用”。

  今年7月份發表在《物理評論E》期刊上的這篇研究論文指出，包裹神經軸突的脂肪物質髓鞘，可能為光子糾纏提供了環境。這或可解釋認知(尤其是信息處理和快速反應所必需的同步活動)的產生機制。

  該論文稱，大腦意識依賴于數百萬神經元的同步活動，但促成這種同步的機制仍屬未解之謎。其研究結果表明，髓鞘形成的柱狀空腔能促進振動模式下的自發光子發射，并產生大量糾纏光子對。

  研究團隊建立的數學模型詳細說明了紅外光子如何影響髓鞘，并將能量傳遞給化學鍵——特別是脂肪組織中嵌入的碳氫鍵。這可能促使光子對生成，其中許多光子對呈現糾纏態，成為神經系統內的“量子通信資源”。

  有不少讀者覺得，這項研究帶有“若屬實將顛覆認知”的特質。首先，在科學家為大腦新發現的“量子通信資源”過度興奮前，需在生物環境(很可能在小鼠大腦)中觀測到此種現象。而研究論文的作者坦言這將極為困難。此外，量子糾纏參與意識形成的觀點并非主流觀點。量子認知理論先驅哈默羅夫數月前向《新科學家》周刊透露，在其意識模型發表后，“對我們加以批判蔚然成風”。

  但科學的本職正是提出假設并通過嚴格驗證揭示存在的本質。正如歷史所示，曾被視作“鬼魅超距作用”的現象，轉瞬就能成為量子世界的基石。（編譯/林朝暉）