WEBVTT

00:00:01.190 --> 00:00:05.718
Θα ήθελα να σας παρουσιάσω
έναν ανερχόμενο τομέα της επιστήμης,

00:00:05.742 --> 00:00:09.685
που είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο,
αλλά έχει τεράστιο ενδιαφέρον

00:00:09.709 --> 00:00:12.338
και σίγουρα αναπτύσσεται
με γρήγορους ρυθμούς.

00:00:13.448 --> 00:00:17.280
Η κβαντική βιολογία
θέτει ένα πολύ απλό ερώτημα:

00:00:17.280 --> 00:00:18.870
Παίζει ρόλο η κβαντική μηχανική --

00:00:18.894 --> 00:00:22.196
αυτή η περίεργη, υπέροχη
και ισχυρή θεωρία

00:00:22.220 --> 00:00:24.908
του υποατομικού κόσμου
των ατόμων και των μορίων

00:00:24.932 --> 00:00:28.420
που διέπει σε μεγάλο βαθμό
τη σύγχρονη φυσική και χημεία --

00:00:28.444 --> 00:00:31.856
και μέσα στο ζωντανό κύτταρο;

00:00:31.880 --> 00:00:35.959
Δηλαδή: Υπάρχουν διεργασίες,
μηχανισμοί, φαινόμενα

00:00:35.983 --> 00:00:39.971
σε ζωντανούς οργανισμούς
που μπορούμε να εξηγήσουμε μόνο

00:00:39.995 --> 00:00:42.738
με τη βοήθεια
της κβαντικής μηχανικής;

00:00:43.356 --> 00:00:45.183
Η κβαντική βιολογία δεν
είναι κάτι νέο.

00:00:45.207 --> 00:00:47.608
Υπάρχει από τις αρχές 
της δεκαετίας του '30.

00:00:47.928 --> 00:00:51.643
Αλλά μόλις την τελευταία δεκαετία περίπου
επιμελή πειράματα --

00:00:51.667 --> 00:00:55.131
σε εργαστήρια βιοχημείας,
με τη χρήση φασματοσκοπίας --

00:00:55.155 --> 00:01:02.018
έχουν δώσει σαφείς, απτές αποδείξεις
πως υπάρχουν συγκεκριμένοι μηχανισμοί

00:01:02.042 --> 00:01:04.553
που μπορούμε να εξηγήσουμε
με την κβαντική μηχανική.

NOTE Paragraph

00:01:05.674 --> 00:01:09.003
Η κβαντική βιολογία ενώνει
φυσικούς κβαντικής μηχανικής, βιοχημικούς,

00:01:09.027 --> 00:01:12.668
μοριακούς βιολόγους --
είναι πολύ διεπιστημονική.

00:01:12.692 --> 00:01:16.621
Προέρχομαι από την κβαντική φυσική,
άρα είμαι πυρηνικός φυσικός.

NOTE Paragraph

00:01:16.645 --> 00:01:18.910
Έχω περάσει πάνω από τρεις δεκαετίες


00:01:18.934 --> 00:01:21.837
προσπαθώντας να καταλάβω
την κβαντική μηχανική.

00:01:21.837 --> 00:01:24.380
Ο Νιλς Μπορ, από τους πατέρες
της κβαντικής μηχανικής,

00:01:24.404 --> 00:01:27.754
είπε: «Αν δε σας εκπλήσσει,
τότε δεν την έχετε καταλάβει».

00:01:28.237 --> 00:01:31.080
Έτσι, νιώθω χαρούμενος
που εξακολουθεί να με εκπλήσσει.

00:01:31.104 --> 00:01:32.849
Είναι κάτι καλό.

00:01:32.873 --> 00:01:39.758
Αλλά σημαίνει ότι μελετώ
τις μικρότερες δομές στο σύμπαν --

00:01:39.782 --> 00:01:41.857
τα δομικά στοιχεία της πραγματικότητας.

00:01:41.881 --> 00:01:45.096
Αν σκεφτούμε την κλίμακα μεγέθους,

00:01:45.120 --> 00:01:48.072
ξεκινήσουμε με κάτι καθημερινό
όπως ένα μπαλάκι του τένις,

00:01:48.096 --> 00:01:50.997
και κατέβουμε τις τάξεις
μεγέθους --

00:01:51.021 --> 00:01:56.218
από το μάτι μιας βελόνας σε ένα κύτταρο,
σε ένα βακτήριο, σε ένα ένζυμο --

00:01:56.242 --> 00:01:57.971
τελικά φτάνουμε στον νανόκοσμο.

NOTE Paragraph

00:01:57.995 --> 00:02:00.490
Τον όρο νανοτεχνολογία
ίσως τον έχετε ακούσει.

00:02:00.841 --> 00:02:03.694
Ένα νανόμετρο είναι ένα 
δισεκατομμυριοστό του μέτρου.

00:02:04.560 --> 00:02:08.930
Ο τομέας μου είναι ο πυρήνας του ατόμου,
η μικρή κουκκίδα μέσα στο άτομο.

00:02:08.954 --> 00:02:10.886
Είναι ακόμα μικρότερη σε κλίμακα.

00:02:10.910 --> 00:02:12.828
Είναι ο χώρος της κβαντικής μηχανικής,

00:02:12.852 --> 00:02:15.368
που φυσικοί και χημικοί
έκαναν πολύ καιρό

00:02:15.392 --> 00:02:16.693
να συνηθίσουν.

00:02:17.248 --> 00:02:21.705
Οι βιολόγοι, από την άλλη,
φαίνεται ότι το πήραν πιο ελαφρά.

00:02:22.071 --> 00:02:26.402
Είναι ικανοποιημένοι με τα μοντέλα μορίων
από μπάλες και ξυλάκια.

NOTE Paragraph

00:02:26.426 --> 00:02:27.508
(Γέλια)

NOTE Paragraph

00:02:27.532 --> 00:02:30.730
Οι μπάλες είναι τα άτομα, τα ξυλάκια
είναι οι δεσμοί μεταξύ τους.

00:02:30.754 --> 00:02:33.248
Όταν δεν μπορούν να τα φτιάξουν
στο εργαστήριο,

00:02:33.272 --> 00:02:35.664
έχουν πλέον πολύ ισχυρούς
υπολογιστές

00:02:35.688 --> 00:02:37.655
που θα προσομοιώσουν
ένα τεράστιο μόριο.

00:02:37.679 --> 00:02:41.343
Αυτή είναι μια πρωτεΐνη
αποτελούμενη από 100.000 άτομα.

00:02:42.003 --> 00:02:46.338
Δεν απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις
στην κβαντική μηχανική για να ερμηνευτεί.

00:02:47.695 --> 00:02:50.584
Η κβαντική μηχανική αναπτύχθηκε
τη δεκαετία του '20.

00:02:50.965 --> 00:02:57.845
Είναι ένα σύνολο όμορφων και ισχυρών
μαθηματικών κανόνων και ιδεών

00:02:57.869 --> 00:03:00.477
που εξηγούν τον μικρόκοσμο.

00:03:00.501 --> 00:03:03.873
Είναι ένας κόσμος πολύ διαφορετικός
από τον καθημερινό μας κόσμο,

00:03:03.897 --> 00:03:05.416
που έχει τρισεκατομύρια άτομα.

00:03:05.440 --> 00:03:08.997
Ένας κόσμος χτισμένος
στην πιθανότητα και την τύχη.

00:03:09.818 --> 00:03:11.120
Είναι ένας ασαφής κόσμος.

00:03:11.144 --> 00:03:12.874
Ένας κόσμος φαντασμάτων,

00:03:12.898 --> 00:03:16.246
όπου τα σωματίδια συμπεριφέρονται
και ως απλωμένα κύματα.

NOTE Paragraph

00:03:18.157 --> 00:03:21.019
Αν φανταστούμε την κβαντική μηχανική
ή την κβαντική φυσική

00:03:21.043 --> 00:03:26.257
ως τη θεμελιώδη βάση
της ίδιας της πραγματικότητας,

00:03:26.281 --> 00:03:28.011
δε θα ήταν παράδοξο να πούμε ότι

00:03:28.035 --> 00:03:30.455
η κβαντική φυσική είναι
η βάση της οργανικής χημείας.

00:03:30.479 --> 00:03:32.599
Άλλωστε, μας δίνει
τους κανόνες που μας λένε

00:03:32.623 --> 00:03:35.264
πώς τα άτομα συνδέονται
και κάνουν οργανικά μόρια.

00:03:35.288 --> 00:03:38.527
Η οργανική χημεία, κλιμακωμένη
σε πολυπλοκότητα,

00:03:38.551 --> 00:03:41.873
μας δίνει τη μοριακή βιολογία,
που φυσικά οδηγεί στην ίδια τη ζωή.

00:03:42.174 --> 00:03:44.151
Έτσι, δεν προκαλεί έκπληξη.

00:03:44.175 --> 00:03:45.389
Είναι σχεδόν μηδαμινό.

00:03:45.413 --> 00:03:49.633
Λένε: «Φυσικά, η ζωή πρέπει τελικά
να εξαρτάται από την κβαντική μηχανική».

00:03:50.141 --> 00:03:52.531
Αλλά το ίδιο ισχύει για τα πάντα.

00:03:52.555 --> 00:03:56.170
Για όλη την άψυχη ύλη, που
απαρτίζεται από τρισεκατομμύρια άτομα.

NOTE Paragraph

00:03:56.501 --> 00:04:01.379
Τελικά, υπάρχει ένα κβαντικό επίπεδο

00:04:01.403 --> 00:04:03.586
όπου πρέπει να εμβαθύνουμε
αυτό το παράδοξο.

00:04:03.610 --> 00:04:06.026
Αλλά στην καθημερινότητα,
μπορούμε να το ξεχάσουμε.

00:04:06.404 --> 00:04:09.603
Γιατί μόλις συγκεντρώσεις
τρισεκατομμύρια άτομα,

00:04:09.627 --> 00:04:12.242
αυτό το κβαντικό παράδοξο
διαλύεται.

00:04:15.288 --> 00:04:17.857
Η κβαντική βιολογία δεν έχει σχέση με αυτό

00:04:17.881 --> 00:04:20.437
Δεν είναι τόσο προφανής.

00:04:20.461 --> 00:04:24.690
Φυσικά η κβαντική μηχανική είναι η βάση
της ζωής σε κάποιο μοριακό επίπεδο.

00:04:25.254 --> 00:04:31.258
Η κβαντική βιολογία έχει να κάνει με 
την αναζήτηση των μη τετριμμένων,

00:04:31.282 --> 00:04:35.758
των αντιφατικών ιδεών
της κβαντικής μηχανικής

00:04:35.782 --> 00:04:38.797
και εξετάζει αν πραγματικά
παίζει σημαντικό ρόλο

00:04:38.821 --> 00:04:41.273
στην περιγραφή των διαδικασιών της ζωής.

NOTE Paragraph

00:04:42.653 --> 00:04:47.873
Αυτό είναι το τέλειο παράδειγμα
της αντιφατικότητας

00:04:47.897 --> 00:04:49.343
του κβαντικού κόσμου.

00:04:49.367 --> 00:04:50.618
Αυτός ο κβαντικός σκιέρ,

00:04:50.642 --> 00:04:53.282
φαίνεται να είναι καλά,
να είναι εντελώς υγιής,

00:04:53.306 --> 00:04:57.433
αλλά μοιάζει να έχει περάσει και από τις
δύο πλευρές του δέντρου ταυτόχρονα.

00:04:57.457 --> 00:04:59.120
Βλέπετε, αν δείτε τέτοια ίχνη

00:04:59.144 --> 00:05:01.453
θα πιστέψετε ότι πρόκειται
για κάποιο ακροβατικό.

00:05:01.477 --> 00:05:04.068
Αλλά στον κόσμο των κβάντων,
αυτό συμβαίνει συνέχεια.

00:05:04.864 --> 00:05:07.890
Τα σωματίδια μπορούν να είναι
σε δύο μέρη ταυτόχρονα.

00:05:07.914 --> 00:05:10.242
Μπορούν να κάνουν πολλά πράγματα
την ίδια στιγμή.

00:05:10.266 --> 00:05:12.909
Μπορούν να συμπεριφέρονται 
σαν απλωμένα κύματα.

00:05:13.298 --> 00:05:14.897
Είναι σχεδόν σαν μαγεία.

NOTE Paragraph

00:05:15.538 --> 00:05:18.287
Οι φυσικοί και οι χημικοί 
εδώ και έναν αιώνα περίπου

00:05:18.311 --> 00:05:20.957
προσπαθούν να συνηθίσουν αυτήν 
την ιδιομορφία.

00:05:21.445 --> 00:05:22.795
Δε λέω ότι φταίνε
οι βιολόγοι

00:05:22.819 --> 00:05:25.454
που δεν μπορούν ή δε θέλουν
να μάθουν κβαντική μηχανική.

NOTE Paragraph

00:05:25.478 --> 00:05:28.676
Βλέπετε, αυτή η ιδιομορφία είναι
πολύ εύθραυστη

00:05:28.700 --> 00:05:33.150
κι εμείς οι φυσικοί δουλεύουμε πολύ σκληρά
για να τη διατηρήσουμε στα εργαστήριά μας.

00:05:33.174 --> 00:05:37.378
Ψύχουμε τα συστήματά μας
για να φτάσουμε κοντά στο απόλυτο μηδέν,

00:05:37.402 --> 00:05:39.347
κάνουμε τα πειράματά μας στο κενό,

00:05:39.371 --> 00:05:42.898
προσπαθούμε να τα απομονώσουμε
από οποιαδήποτε εξωτερική διατάραξη.

00:05:43.602 --> 00:05:48.680
Μεγάλη η διαφορά από το θερμό, ακατάστατο
και θορυβώδες περιβάλλον ενός κυττάρου.

00:05:49.960 --> 00:05:52.747
Η ίδια η βιολογία, αν σκεφτείτε 
τη μοριακή βιολογία,

00:05:52.771 --> 00:05:56.228
φαίνεται να εξηγεί καλά την περιγραφή
των βιολογικών διεργασιών της ζωής

00:05:56.252 --> 00:05:58.738
σε σχέση με τη χημεία --
τις χημικές αντιδράσεις.

00:05:58.762 --> 00:06:03.612
Πρόκειται για απλουστευτικές,
προσδιοριστικές χημικές αντιδράσεις,

00:06:03.636 --> 00:06:08.750
που δείχνουν ότι η ζωή είναι φτιαγμένη 
από τα ίδια υλικά που υπάρχουν παντού

00:06:08.774 --> 00:06:11.834
και αν μπορούμε να ξεχνάμε την
κβαντική μηχανική στον μακρόκοσμο

00:06:11.858 --> 00:06:15.104
τότε θα πρέπει να μπορούμε
να την ξεχνάμε και στη βιολογία.

NOTE Paragraph

00:06:15.706 --> 00:06:19.070
Κάποιος διαφώνησε με αυτή την ιδέα.

00:06:20.062 --> 00:06:23.531
Ο Έρβιν Σρέντινγκερ, γνωστός
για τη Γάτα του Σρέντινγκερ,

00:06:23.555 --> 00:06:24.872
ήταν Αυστριακός φυσικός.

00:06:24.896 --> 00:06:28.079
Ήταν από τους ιδρυτές της κβαντικής
μηχανικής στη δεκαετία του '20.

00:06:28.663 --> 00:06:31.370
Το 1944, έγραψε ένα βιβλίο
με τίτλο «Τι είναι η ζωή;».

00:06:31.839 --> 00:06:33.570
Το βιβλίο είχε τεράστια επιρροή.

00:06:33.594 --> 00:06:36.475
Επηρέασε τον Φράνσις Κρικ και
τον Τζέιμς Γουότσον,

00:06:36.499 --> 00:06:39.022
που ανακάλυψαν τη διπλή ελικοειδή
δομή του DNA.

00:06:39.343 --> 00:06:43.011
Παραφράζοντας μια περιγραφή 
στο βιβλίο, λέει:

00:06:43.035 --> 00:06:48.821
«Στο μοριακό επίπεδο, οι έμβιοι
οργανισμοί έχουν συγκεκριμένη τάξη,

00:06:48.845 --> 00:06:52.077
μια δομή που είναι πολύ διαφορετική

00:06:52.101 --> 00:06:56.837
από την τυχαία θερμοδυναμική διάταξη
ατόμων και μορίων

00:06:56.861 --> 00:07:00.567
στην άβια ύλη
ίδιας πολυπλοκότητας.

NOTE Paragraph

00:07:01.504 --> 00:07:06.518
Στην ουσία, η έμβια ύλη μοιάζει να 
συμπεριφέρεται έτσι, με μια δομή

00:07:06.542 --> 00:07:10.376
όπως η άβια ύλη που ψύχεται
σχεδόν στο απόλυτο μηδέν,

00:07:10.400 --> 00:07:13.433
όπου τα κβαντικά φαινόμενα
παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο.

00:07:14.280 --> 00:07:18.440
Υπάρχει κάτι ξεχωριστό
στη δομή -- η τάξη --

00:07:18.464 --> 00:07:20.024
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο».

00:07:20.048 --> 00:07:25.341
Άρα, ο Σρέντινγκερ υπέθεσε ότι ίσως η
κβαντική μηχανική παίζει ρόλο στη ζωή.

00:07:26.096 --> 00:07:29.521
Είναι μια πολύ υποθετική,
φιλόδοξη ιδέα

00:07:29.545 --> 00:07:32.418
και δεν προχώρησε ιδιαίτερα.

NOTE Paragraph

00:07:33.536 --> 00:07:35.069
Όμως όπως ανέφερα στην αρχή,

00:07:35.093 --> 00:07:37.892
την τελευταία δεκαετία, 
γίνονται πειράματα,

00:07:37.916 --> 00:07:41.971
που δείχνουν πού κάποια από αυτά
τα φαινόμενα της βιολογίας φαίνεται

00:07:41.995 --> 00:07:43.758
όντως να απαιτούν κβαντική μηχανική.

NOTE Paragraph

00:07:43.782 --> 00:07:46.905
Θέλω να μοιραστώ μαζί σας
μερικά από τα εξαιρετικά ενδιαφέροντα.

00:07:48.215 --> 00:07:51.922
Αυτό είναι ένα από τα πλέον γνωστά
φαινόμενα στον κβαντικό κόσμο,

00:07:51.946 --> 00:07:53.647
η κβαντική σήραγγα.

00:07:53.671 --> 00:07:58.060
Το κουτί στα αριστερά δείχνει
την κυματοειδή, διάσπαρτη κατανομή

00:07:58.084 --> 00:08:00.845
μιας κβαντικής οντότητας: 
ένα σωματίδιο, πχ ένα ηλεκτρόνιο,

00:08:00.869 --> 00:08:04.506
που δεν είναι μια μικρή μπάλα
που αναπηδάει από έναν τοίχο.

00:08:04.530 --> 00:08:09.269
Είναι ένα κύμα που έχει μια πιθανότητα
να μπορέσει να διαπεράσει

00:08:09.293 --> 00:08:12.699
έναν στέρεο τοίχο, σαν ένα φάντασμα 
που περνάει στην άλλη πλευρά.

00:08:12.723 --> 00:08:16.821
Μπορείτε να δείτε μια αμυδρή κηλίδα
φωτός στο δεξί κουτί.

00:08:17.773 --> 00:08:22.385
Η κβαντική σήραγγα δείχνει ότι αν ένα
σωματίδιο χτυπήσει ένα αδιαπέραστο εμπόδιο

00:08:22.409 --> 00:08:24.869
μπορεί, ως δια μαγείας,

00:08:24.893 --> 00:08:27.337
να χαθεί από μια πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη.

00:08:27.658 --> 00:08:31.909
Το καλύτερο παράδειγμα είναι όταν θέλετε
να πετάξετε μια μπάλα πάνω από έναν τοίχο,

00:08:31.933 --> 00:08:35.510
πρέπει να της δώσετε αρκετή ενέργεια
για να περάσει από πάνω.

00:08:35.534 --> 00:08:38.592
Στον κβαντικό κόσμο, δε χρειάζεται
να την πετάξετε από πάνω,

00:08:38.616 --> 00:08:42.023
αλλά να την πετάξετε στον τοίχο
και υπάρχει μια μη-μηδενική πιθανότητα

00:08:42.047 --> 00:08:45.370
να εξαφανιστεί από τη δική σας πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη.

NOTE Paragraph

00:08:45.394 --> 00:08:47.445
Παρεμπιπτόντως, δεν πρόκειται για υπόθεση.

00:08:47.445 --> 00:08:50.492
Είμαστε ευτυχείς -- «ευτυχείς»
δεν είναι η κατάλληλη λέξη --

NOTE Paragraph

00:08:50.516 --> 00:08:52.561
(Γέλια)

NOTE Paragraph

00:08:52.585 --> 00:08:54.203
που είναι κάτι που γνωρίζουμε.

NOTE Paragraph

00:08:54.227 --> 00:08:56.972
(Γέλια)

NOTE Paragraph

00:08:56.996 --> 00:08:59.290
Η κβαντική σήραγγα
λαμβάνει χώρα συνέχεια.

00:08:59.314 --> 00:09:01.981
Στην ουσία, είναι ο λόγος
που λάμπει ο Ήλιος μας.

00:09:02.655 --> 00:09:04.164
Το σωματίδια συγχωνεύονται

00:09:04.188 --> 00:09:07.886
και ο Ήλιος μετατρέπει το υδρογόνο
σε ήλιο μέσω της κβαντικής σήραγγας.

00:09:09.464 --> 00:09:14.684
Τις δεκαετίες του '70 και '80, ανακαλύφθηκε
ότι η κβαντική σήραγγα συμβαίνει επίσης

00:09:14.708 --> 00:09:15.900
μέσα στα ζωντανά κύτταρα.

00:09:16.290 --> 00:09:22.556
Τα ένζυμα, αυτοί οι εργάτες της ζωής,
οι καταλύτες των χημικών αντιδράσεων --

00:09:22.580 --> 00:09:26.746
βιομόρια που επιταχύνουν τις
χημικές αντιδράσεις στα ζωντανά κύτταρα,

00:09:26.770 --> 00:09:28.473
κατά πάρα πολλές τάξεις μεγέθους.

00:09:28.497 --> 00:09:31.281
Και πάντα ήταν ένα μυστήριο
το πώς το κάνουν αυτό.

NOTE Paragraph

00:09:31.650 --> 00:09:32.839
Ανακαλύφθηκε, λοιπόν,

00:09:32.863 --> 00:09:37.715
ότι ένα από τα κόλπα που έφτασαν
να χρησιμοποιούν τα ένζυμα

00:09:37.739 --> 00:09:42.967
είναι η μεταφορά υποατομικών σωματιδίων
όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια,

00:09:42.991 --> 00:09:47.652
από ένα μέρος του μορίου στο άλλο
μέσω της κβαντικής σήραγγας.

00:09:48.333 --> 00:09:51.184
Είναι αποτελεσματικό και γρήγορο,
μπορεί να εξαφανιστεί --

00:09:51.208 --> 00:09:54.319
το πρωτόνιο εξαφανίζεται από ένα
μέρος και εμφανίζεται σε άλλο.

00:09:54.343 --> 00:09:55.972
Τα ένζυμα βοηθούν σε αυτό.

NOTE Paragraph

00:09:56.548 --> 00:09:59.231
Πρόκειται για έρευνα που διεξήχθη
τη δεκαετία του '80,

00:09:59.255 --> 00:10:03.292
ειδικότερα, από μια ομάδα
στο Μπέρκλεϊ, της Τζούντιθ Κλίνμαν.

00:10:03.316 --> 00:10:05.521
Άλλες ομάδες στη Μ. Βρετανία
έχουν επιβεβαιώσει

00:10:05.545 --> 00:10:06.956
ότι τα ένζυμα το κάνουν αυτό.

NOTE Paragraph

00:10:09.048 --> 00:10:11.597
Έρευνα έγινε και από την ομάδα μου --

00:10:11.621 --> 00:10:14.055
όπως σας ανέφερα
είμαι πυρηνικός φυσικός,

00:10:14.079 --> 00:10:17.134
αλλά συνειδητοποίησα ότι αυτά
τα εργαλεία της κβαντικής μηχανικής

00:10:17.158 --> 00:10:22.243
στους πυρήνες των ατόμων, μπορώ
να τα εφαρμόζω και αλλού.

00:10:23.404 --> 00:10:25.214
Ένα ερώτημα που θέσαμε

00:10:25.238 --> 00:10:29.536
είναι αν η κβαντική σήραγγα
παίζει ρόλο στις μεταλλάξεις του DNA.

00:10:29.843 --> 00:10:33.503
Και πάλι, αυτή δεν είναι καινούρια ιδέα.
Ξεκίνησε τη δεκαετία του '60.

00:10:33.527 --> 00:10:36.488
Τα δύο στελέχη του DNA,
η δομή της διπλής έλικας,

00:10:36.512 --> 00:10:39.335
είναι ενωμένα με σκαλοπάτια.
Είναι σαν περιστρεφόμενη σκάλα.

00:10:39.359 --> 00:10:42.866
Και αυτά τα σκαλοπάτια της σκάλας
είναι οι δεσμοί υδρογόνου --

00:10:42.890 --> 00:10:46.680
πρωτόνια, που ενεργούν ως η κόλλα
ανάμεσα στις δύο έλικες.

00:10:46.704 --> 00:10:51.454
Οπότε αν κάνεις ζουμ, αυτό που κάνουν
κρατάει αυτά τα μεγάλα μόρια --

00:10:51.478 --> 00:10:53.085
νουκλεοτίδια -- ενωμένα.

00:10:54.130 --> 00:10:55.280
Κάνε ζουμ πιο πολύ.

00:10:55.304 --> 00:10:57.220
Αυτή είναι μια προσομοίωση υπολογιστή.

00:10:57.855 --> 00:11:01.397
Οι δύο λευκές μπάλες στη μέση
είναι τα πρωτόνια

00:11:01.421 --> 00:11:03.720
και βλέπετε ότι είναι
διπλός δεσμός υδρογόνου.

00:11:03.744 --> 00:11:07.058
Ο ένας προτιμά να κάθεται στη μία πλευρά,
ο άλλος, στην άλλη πλευρά

00:11:07.082 --> 00:11:11.640
των δύο ελίκων των κάθετων γραμμών
που πάνε κάτω, το οποίο δε βλέπετε.

00:11:12.410 --> 00:11:15.805
Μπορεί να συμβεί αυτά τα δύο πρωτόνια
να πηδήξουν πάνω.

00:11:15.829 --> 00:11:17.265
Δείτε τις δύο άσπρες μπάλες.

00:11:17.748 --> 00:11:19.746
Μπορούν να πηδήξουν πάνω στην άλλη πλευρά.

00:11:20.239 --> 00:11:25.885
Αν οι δύο έλικες του DNA τότε χωριστούν,
κάτι που οδηγεί στην αντιγραφή

00:11:25.909 --> 00:11:29.108
και τα δύο πρωτόνια είναι σε λάθος θέσεις,

00:11:29.132 --> 00:11:30.895
αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μετάλλαξη.

NOTE Paragraph

00:11:31.204 --> 00:11:33.076
Είναι κάτι γνωστό εδώ και μισό αιώνα.

00:11:33.100 --> 00:11:35.443
Ερώτηση: Πόσο πιθανό είναι
να το κάνουν αυτό

00:11:35.467 --> 00:11:37.845
και αν το κάνουν, πώς το κάνουν;

00:11:37.869 --> 00:11:40.888
Πηδάνε όπως η μπάλα
που πάει πάνω από την τοίχο;

00:11:40.912 --> 00:11:44.414
Ή χρησιμοποιούν την κβαντική σήραγγα
ακόμη κι αν δεν έχουν πολλή ενέργεια;

00:11:45.089 --> 00:11:49.341
Οι πρώτες εκτιμήσεις εκτιμούν ότι
η κβαντική σήραγγα παίζει ρόλο εδώ.

00:11:49.365 --> 00:11:51.489
Ακόμα δεν ξέρουμε όμως
πόσο σημαντικός είναι.

00:11:51.513 --> 00:11:53.305
Είναι ένα ανοιχτό ζήτημα.

00:11:54.199 --> 00:11:55.349
Είναι θεωρητικό,

00:11:55.373 --> 00:11:58.016
αλλά είναι ένα από τα πιο
σημαντικά ζητήματα

00:11:58.040 --> 00:12:00.486
και αν η κβαντική μηχανική
επηρεάζει τις μεταλλάξεις

00:12:00.510 --> 00:12:02.809
σίγουρα αυτό θα έχει μεγάλες επιπτώσεις

00:12:02.833 --> 00:12:05.527
στην κατανόηση
συγκεκριμένων τύπων μεταλλάξεων,

00:12:05.551 --> 00:12:09.307
ίσως ακόμα και αυτών που μετατρέπουν
ένα κύτταρο σε καρκινογόνο.

NOTE Paragraph

00:12:10.803 --> 00:12:16.102
Άλλο παράδειγμα της κβαντικής μηχανικής
στη βιολογία είναι η κβαντική συνοχή,

00:12:16.126 --> 00:12:18.479
σε μία από τις πιο σπουδαίες
εργασίες στη βιολογία

00:12:18.503 --> 00:12:22.444
τη φωτοσύνθεση: τα φυτά και τα βακτήρια
παίρνουν το φως του ήλιου

00:12:22.468 --> 00:12:25.422
και χρησιμοποιούν την ενέργεια αυτή
για να φτιάξουν βιομάζα.

00:12:26.215 --> 00:12:30.367
Η κβαντική συνοχή είναι η ιδέα
της πολλαπλότητας των κβαντικών οντοτήτων.

00:12:30.912 --> 00:12:32.516
Είναι ο κβαντικός σκιέρ.

00:12:32.540 --> 00:12:35.492
Είναι ένα αντικείμενο που συμπεριφέρεται
σαν κύμα

00:12:35.516 --> 00:12:38.418
έτσι ώστε να μην κινείται απλά
σε μία ή έτερη κατεύθυνση,

00:12:38.442 --> 00:12:41.762
αλλά να μπορεί να ακολουθεί πολλαπλές
διαδρομές την ίδια στιγμή.

NOTE Paragraph

00:12:42.708 --> 00:12:46.624
Κάποια χρόνια πριν,
ο κόσμος της επιστήμης σοκαρίστηκε

00:12:46.648 --> 00:12:50.232
όταν δημοσιεύθηκε ένα κείμενο, το οποίο
έδειχνε πειραματική απόδειξη

00:12:50.256 --> 00:12:54.032
ότι η κβαντική συνοχή
λαμβάνει χώρα μέσα στα βακτήρια,

00:12:54.056 --> 00:12:55.742
πραγματοποιώντας τη φωτοσύνθεση.

00:12:55.766 --> 00:12:58.830
Έτσι, το φωτόνιο,
το σωματίδιο φωτός, το φως του ήλιου,

00:12:58.854 --> 00:13:02.198
το κβάντο φωτός που δέχεται
ένα μόριο χλωροφύλλης,

00:13:02.222 --> 00:13:04.813
μεταφέρεται μετά στο ονομαζόμενο
ως κέντρο αντίδρασης,

00:13:04.837 --> 00:13:06.901
όπου μετατρέπεται
σε χημική ενέργεια.

00:13:06.925 --> 00:13:09.573
Και για να πάει εκεί,
δεν ακολουθεί μόνο ένα μονοπάτι.

00:13:09.597 --> 00:13:11.812
Ακολουθεί πολλαπλές διαδρομές ταυτόχρονα,

00:13:11.836 --> 00:13:16.173
για να βελτιστοποιήσει το δρόμο
για να φτάσει το κέντρο αντίδρασης

00:13:16.197 --> 00:13:18.368
μη διαχεόμενο ως θερμότητα αποβλήτων.

00:13:19.228 --> 00:13:22.537
Η κβαντική συνοχή λαμβάνει χώρα
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο.

00:13:22.561 --> 00:13:24.681
Μια αξιοσημείωτη ιδέα,

00:13:24.705 --> 00:13:30.940
ακόμη και απόδειξη που γίνεται όλο και πιο
γνωστή,

00:13:30.964 --> 00:13:33.176
που επιβεβαιώνει ότι αυτό
πράγματι συμβαίνει.

NOTE Paragraph

00:13:33.555 --> 00:13:38.294
Το τρίτο μου και τελευταίο παράδειγμα
είναι η πιο όμορφη, υπέροχη ιδέα.

00:13:38.318 --> 00:13:42.381
Είναι επίσης ακόμα πολύ θεωρητικό,
αλλά πρέπει να το μοιραστώ μαζί σας.

00:13:42.405 --> 00:13:47.017
Ο κοκκινολαίμης
μεταναστεύει από τη Σκανδιναβία

00:13:47.041 --> 00:13:49.676
στη Μεσόγειο, κάθε φθινόπωρο

00:13:49.700 --> 00:13:53.073
και όπως πολλά άλλα θαλάσσια ζώα,
ακόμα και έντομα,

00:13:53.097 --> 00:13:57.397
καθοδηγούνται με την αίσθηση
του μαγνητικού πεδίου της Γης.

00:13:58.838 --> 00:14:01.289
Τώρα, το μαγνητικό πεδίο της Γης
είναι πολύ αδύναμο.

00:14:01.289 --> 00:14:03.829
Είναι 100 φορές πιο αδύναμο
από ένα μαγνητάκι ψυγείου,

00:14:03.829 --> 00:14:09.124
αλλά επηρεάζει τη χημεία
-- με κάποιον τρόπο -- ενός οργανισμού.

00:14:09.932 --> 00:14:13.738
Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό --
ένα ζευγάρι Γερμανών ορνιθολόγων,

00:14:13.762 --> 00:14:18.022
ο Βόλφγκανγκ και η Ροσβίθα Βίλτσκο,
τη δεκαετία του '70, επιβεβαίωσαν ότι

00:14:18.046 --> 00:14:22.023
ο κοκκινολαίμης βρίσκει το δρόμο του
με την αίσθηση του μαγνητικού πεδίου,

00:14:22.047 --> 00:14:25.374
δίνοντάς του κατευθυντήριες πληροφορίες --
μια ενσωματωμένη πυξίδα.

NOTE Paragraph

00:14:25.398 --> 00:14:27.647
Το αίνιγμα, το μυστήριο ήταν:
Πώς το κάνει;

00:14:28.351 --> 00:14:31.381
Λοιπόν, η μόνη θεωρία που υπήρχε --

00:14:31.405 --> 00:14:34.841
δεν ξέρουμε αν είναι η σωστή,
αλλά η μόνη --

00:14:34.865 --> 00:14:37.849
είναι ότι το κάνει μέσω
της κβαντικής διεμπλοκής.

00:14:38.567 --> 00:14:40.941
Μέσα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα
του κοκκινολαίμη

00:14:40.965 --> 00:14:45.197
-- δεν αστειεύομαι -- υπάρχει μια πρωτεΐνη
που ονομάζεται κρυπτοχρωμίνη,

00:14:45.221 --> 00:14:46.601
η οποία έχει φωτο-ευαισθησία.

00:14:46.625 --> 00:14:50.564
Μέσα στην κρυπτοχρωμίνη, ένα ζεύγος
ηλεκτρονίων είναι κβαντικά ενωμένα.

00:14:50.588 --> 00:14:53.820
Τώρα η κβαντική διεμπλοκή είναι όταν
2 σωματίδια είναι απομακρυσμένα,

00:14:53.844 --> 00:14:56.678
αλλά κατά κάποιον τρόπο
παραμένουν σε επαφή.

00:14:56.991 --> 00:14:58.437
Ο Αϊνστάιν μισούσε την ιδέα.

00:14:58.461 --> 00:15:00.680
Την αποκαλούσε «αλλόκοτη δράση
από απόσταση».

NOTE Paragraph

00:15:00.680 --> 00:15:02.405
(Γέλια)

NOTE Paragraph

00:15:02.429 --> 00:15:05.872
Οπότε αν δεν αρέσει στον Αϊνστάιν,
μπορούμε να μην είμαστε άνετα με αυτό.

00:15:05.896 --> 00:15:08.749
Δύο κβαντικά διεμπλεκόμμενα ηλεκτρόνια,
μέσα σε ένα μόριο,

00:15:08.773 --> 00:15:10.244
χορεύουν έναν ντελικάτο χορό

00:15:10.268 --> 00:15:12.809
που είναι ευαίσθητος
στη διεύθυνση που πετάει το πτηνό

00:15:12.833 --> 00:15:14.364
στο μαγνητικό πεδίο της Γης.

NOTE Paragraph

00:15:14.848 --> 00:15:17.458
Δεν ξέρουμε αν αυτή είναι
η σωστή εξήγηση,

00:15:17.482 --> 00:15:22.026
αλλά δε θα ήταν συναρπαστικό
αν η κβαντική μηχανική βοηθούσε τα πτηνά;

00:15:23.069 --> 00:15:25.790
Η κβαντική βιολογία βρίσκεται ακόμα
σε νηπιακή ηλικία.

00:15:25.814 --> 00:15:29.298
Είναι ακόμη θεωρητική.

00:15:29.742 --> 00:15:33.591
Αλλά πιστεύω ότι είναι χτισμένη
σε στέρεη επιστήμη.

00:15:33.917 --> 00:15:37.726
Επίσης πιστεύω ότι
από την επόμενη δεκαετία,

00:15:37.750 --> 00:15:42.591
θα αρχίσουμε να βλέπουμε
ότι πραγματικά διαποτίζει τη ζωή --

00:15:42.615 --> 00:15:47.211
ότι η ζωή έχει εξελίξει τρικ
που χρησιμοποιούν τον κβαντικό κόσμο.

00:15:48.026 --> 00:15:49.454
Παρακολουθήστε αυτόν τον χώρο.

NOTE Paragraph

00:15:49.478 --> 00:15:50.635
Σας ευχαριστώ.

NOTE Paragraph

00:15:50.659 --> 00:15:52.861
(Χειροκρότημα)