1
00:00:01,190 --> 00:00:05,512
A tudomány egyik ígéretes ágával 
szeretném önöket megismertetni,

2
00:00:05,512 --> 00:00:09,672
ami egyelőre feltevéseken alapul, 
de rendkívül izgalmas,

3
00:00:09,709 --> 00:00:12,338
és egyike azoknak, amelyek
rohamosan fejlődnek.

4
00:00:13,448 --> 00:00:16,720
A kvantumbiológia 
egy egyszerű kérdést tesz fel:

5
00:00:16,720 --> 00:00:18,030
Vajon a kvantummechanika --

6
00:00:18,030 --> 00:00:20,110
ez a csodálatos, szokatlan
és ütős elmélet

7
00:00:20,110 --> 00:00:22,570
a szubatomi világról, 
atomokról és molekulákról,

8
00:00:22,570 --> 00:00:28,610
ami a modern fizika és kémia 
java részét alátámasztja --

9
00:00:28,610 --> 00:00:32,366
játszik-e szerepet az élő sejtben is?

10
00:00:32,586 --> 00:00:35,520
Másképp fogalmazva: 
vannak-e az élő szervezetnek

11
00:00:35,520 --> 00:00:38,719
olyan folyamatai,
szerkezetei és jelenségei,

12
00:00:38,719 --> 00:00:42,711
amelyeket csak a kvantummechanika 
segítségével lehet megválaszolni?

13
00:00:43,296 --> 00:00:45,213
A kvantumbiológia nem új keletű;

14
00:00:45,213 --> 00:00:47,723
az 1930-as évek eleje óta létezik.

15
00:00:47,723 --> 00:00:51,778
De csak az utóbbi évtized 
biokémiai laborokban történő

16
00:00:51,778 --> 00:00:55,158

spektroszkópiás kísérletei

17
00:00:55,158 --> 00:01:01,823
mutatták meg egyértelműen, hogy bizonyos
folyamatok magyarázatához

18
00:01:01,823 --> 00:01:04,708
elengedhetetlen 
a kvantummechanika bevonása.

19
00:01:05,674 --> 00:01:09,003
A kvantumbiológia összehozza 
a kvantumfizikusokat, a biokémikusokat

20
00:01:09,027 --> 00:01:12,652
és a molekuláris biológusokat, létrehozva
egy interdiszciplináris területet.

21
00:01:12,685 --> 00:01:16,425
Én a kvantumfizika világából jövök,
magfizikus vagyok.

22
00:01:16,425 --> 00:01:20,983
Több mint 3 évtizede 
a kvantummechanikán töröm a fejem.

23
00:01:20,983 --> 00:01:24,380
A kvantummechanika egyik alapítója,
Niels Bohr szerint,

24
00:01:24,404 --> 00:01:28,764
ha nem tartod elképesztőnek, 
valószínűleg semmit sem fogtál fel belőle.

25
00:01:28,774 --> 00:01:30,574
Szóval kissé örömmel tölt el,

26
00:01:30,574 --> 00:01:32,763
hogy a mai napig bámulatba ejtőnek tartom.

27
00:01:32,763 --> 00:01:33,888
Ez jó dolog.

28
00:01:33,888 --> 00:01:37,621
Szóval, én a világegyetem legapróbb 
szerkezeteit vizsgálom --

29
00:01:37,621 --> 00:01:41,540
a valóság építőköveit.

30
00:01:42,170 --> 00:01:46,016
Ha a méretekre gondolunk,

31
00:01:46,016 --> 00:01:49,071
vegyünk egy hétköznapi tárgyat, 
egy teniszlabdát például,

32
00:01:49,071 --> 00:01:51,192
és csökkentsük méretét nagyságrendekkel,


33
00:01:51,192 --> 00:01:56,615
a tű fokától a sejtig,
a baktériumig, egészen az enzimig --

34
00:01:56,615 --> 00:01:58,901
míg végül elérjük a nano-világot.

35
00:01:58,901 --> 00:02:02,574
Valószínűleg önök is hallottak már 
a nanotechnológia kifejezésről.

36
00:02:02,574 --> 00:02:05,224
Egy nanométer a méter milliárdod része.

37
00:02:05,224 --> 00:02:09,840
Az én területem az atommag, 
az a kis pont az atom belsejében.

38
00:02:09,840 --> 00:02:11,312
Ez még annál is apróbb.

39
00:02:11,312 --> 00:02:12,892
Ez a kvantummechanika területe.

40
00:02:12,892 --> 00:02:15,792
A fizikusoknak és kémikusoknak

41
00:02:15,792 --> 00:02:18,050
elég hosszú időbe telt, 
míg ehhez hozzászoktak.

42
00:02:18,060 --> 00:02:21,255
Ezzel ellentétben úgy vélem, 
a biológusok könnyen megúszták.

43
00:02:22,071 --> 00:02:26,432
Ők tökéletesen elégedettek a molekulákat 
alkotó gömb-pálcika modellükkel.

44
00:02:26,432 --> 00:02:27,508
(Nevetés)

45
00:02:27,532 --> 00:02:30,758
A gömbök az atomok, a pálcikák pedig az 
atomok közötti kötések.

46
00:02:30,758 --> 00:02:34,530
Amikor ezeket fizikailag képtelenek 
megépíteni a laborban,

47
00:02:34,530 --> 00:02:37,167
akkor mára profi számítógépek
állnak rendelkezésükre,

48
00:02:37,167 --> 00:02:39,601
melyek óriási molekulákat 
képesek szimulálni.

49
00:02:40,211 --> 00:02:42,556
Ez itt egy 100 000 atomból álló fehérje.

50
00:02:42,556 --> 00:02:46,665
Ennek magyarázatához 
nincs szükség a kvantummechanikára.

51
00:02:47,945 --> 00:02:51,825
A kvantummechanikát 1920-ban dolgozták ki.

52
00:02:51,825 --> 00:02:57,703
Csodálatos és hatékony matematikai
szabályok és gondolatok gyűjteménye,

53
00:02:57,703 --> 00:03:00,744
ami az egészen apró világot írja le.

54
00:03:00,744 --> 00:03:03,884
Ez a világ pedig merőben más, 
mint a mi hétköznapi világunk,

55
00:03:03,884 --> 00:03:05,403
amit sok billiónyi atom alkot.

56
00:03:05,403 --> 00:03:09,073
Ez a világ valószínűségekre 
és lehetőségekre épül.

57
00:03:09,073 --> 00:03:11,061
Ez egy zűrzavaros világ.

58
00:03:11,061 --> 00:03:14,593
Ez egy fantomvilág, 
ahol a részecskék

59
00:03:14,593 --> 00:03:17,123
hullámként is képesek viselkedni.

60
00:03:18,353 --> 00:03:22,911
Ha a kvantummechanikára vagy 
kvantumfizikára úgy gondolunk,

61
00:03:22,911 --> 00:03:26,705
mint ami alapvetően 
meghatározza a valóságot,

62
00:03:26,705 --> 00:03:28,385
akkor nem meglepő, ha azt állítjuk,

63
00:03:28,385 --> 00:03:30,779
hogy a kvantumfizika 
a szerves kémia alappillére.

64
00:03:30,779 --> 00:03:32,999
Végtére is, megadja számunkra 
azt az elvet,

65
00:03:32,999 --> 00:03:36,068
amivel a szerves molekulát alkotó 
atomok illeszkedése írható le.

66
00:03:36,068 --> 00:03:39,882
A szerves kémia bonyolultságát
megsokszorozva

67
00:03:39,882 --> 00:03:42,842
eljutunk a molekuláris biológiához, 
ami magához élethez vezet.

68
00:03:42,842 --> 00:03:44,652
Szóval, valahogy mégsem olyan meglepő.

69
00:03:44,652 --> 00:03:46,657
Majdhogynem triviális.

70
00:03:46,657 --> 00:03:50,465
Mondhatnánk úgy is, "Hát persze, az élet
végső soron a kvantummechanikán múlik."

71
00:03:50,465 --> 00:03:53,408
De így van ez szinte minden mással is.

72
00:03:53,408 --> 00:03:56,874
Ugyanez érvényes a billiónyi atomból álló
összes élettelen anyagra is.

73
00:03:56,874 --> 00:03:59,023
Végtére is, létezik egy kvantum-szint,

74
00:03:59,023 --> 00:04:02,778
amelynek furcsaságába 
bele kell ássuk magunkat..

75
00:04:02,778 --> 00:04:06,067
De a mindennapokban 
mindezt elfelejthetjük.

76
00:04:06,067 --> 00:04:08,863
Ugyanis atomok billióit összerakva

77
00:04:08,863 --> 00:04:13,092
az a bizonyos kvantumfurcsaság 
szertefoszlik.

78
00:04:15,298 --> 00:04:18,792
A kvantumbiológia nem erről szól.

79
00:04:18,792 --> 00:04:20,808
A kvantumbiológia nem ennyire nyilvánvaló.

80
00:04:20,808 --> 00:04:24,688
Persze a kvantummechanika egy bizonyos 
molekuláris szinten támogatja az életet.

81
00:04:25,043 --> 00:04:31,275
A kvantumbiológiával, 
a nem triviálist keressük --

82
00:04:31,275 --> 00:04:36,215
a józan észnek ellentmondó gondolatokat
a kvantummechanikában --,

83
00:04:36,215 --> 00:04:39,591
hogy megnézzük, vajon tényleg
fontos szerepet játszanak-e

84
00:04:39,591 --> 00:04:42,822
az élet folyamatainak leírásában.

85
00:04:42,822 --> 00:04:45,302
Itt egy tökéletes példa arra,

86
00:04:45,302 --> 00:04:49,112
amikor a kvantumvilág 
ellentmond a józan észnek.

87
00:04:49,112 --> 00:04:50,695
Ő itt egy kvantum-síelő.

88
00:04:50,695 --> 00:04:53,415
Úgy tűnik egyben van,
úgy tűnik teljesen egészséges,

89
00:04:53,514 --> 00:04:57,425
de mégis, mintha egyszerre két irányból
kerülte volna meg azt a fát.

90
00:04:57,515 --> 00:04:58,985
Nos, hasonló nyomok láttán

91
00:04:58,985 --> 00:05:01,221
természetesen azt hinnénk, 
ez valamiféle trükk.

92
00:05:01,221 --> 00:05:05,149
De a kvantumvilágban 
lépten-nyomon ez történik.

93
00:05:05,149 --> 00:05:07,918
A részecskék egyszerre két helyen 
is képesek jelen lenni.

94
00:05:07,918 --> 00:05:10,828
Egy időben akár több dologra is képesek.

95
00:05:10,977 --> 00:05:13,923
A részecskék terjedő hullámként
is tudnak viselkedni.

96
00:05:13,923 --> 00:05:15,273
Kész csoda az egész.

97
00:05:15,273 --> 00:05:18,358
A fizikusoknak és kémikusoknak 
majdnem egy évszázadba telt,

98
00:05:18,358 --> 00:05:21,106
míg hozzászoktak ehhez a furcsasághoz.

99
00:05:21,106 --> 00:05:22,826
Én nem hibáztatom a biológusokat, 


100
00:05:22,826 --> 00:05:25,556
hogy nem akartak 
kvantummechanikát tanulni.

101
00:05:25,556 --> 00:05:29,280
Ugyanis ez a furcsaság 
rendkívül érzékeny,

102
00:05:29,280 --> 00:05:33,695
és mi fizikusok keményen dolgozunk azon,
hogy megtartsuk őket a laborunkban.

103
00:05:33,695 --> 00:05:36,752
A rendszereinket az abszolút 
nulla fok közelébe hűtjük,

104
00:05:36,752 --> 00:05:40,080
a kísérleteket vákuumban végezzük,

105
00:05:40,080 --> 00:05:44,307
ügyelve arra, hogy megfelelően izolálva 
legyenek bárminemű külső hatástól.

106
00:05:44,307 --> 00:05:49,704
Ez teljesen eltér az élő sejtek meleg, 
zajos és zűrzavaros környezetétől.

107
00:05:49,704 --> 00:05:52,570
Maga a biológia, 
mint a molekuláris biológia

108
00:05:52,570 --> 00:05:56,180
egész jól helyt állt az élet összes 
folyamatának leírásában

109
00:05:56,180 --> 00:05:59,004
a kémia nyelvén -- a kémiai reakciókkal.

110
00:05:59,004 --> 00:06:02,554
Ezek mind redukciós, determinisztikus 
kémiai reakciók, melyek megmutatják,

111
00:06:02,554 --> 00:06:06,110
hogy az élet valójában ugyanabból 
az anyagból épül fel, mint minden más,

112
00:06:08,992 --> 00:06:12,461
és ha el tudunk tekinteni 
a makrovilágban a kvantummechanikától,

113
00:06:12,461 --> 00:06:15,638
akkor a biológia területén
is nélkülözhetjük.

114
00:06:15,638 --> 00:06:19,069
Nos, egy ember mégis szembement 
ezzel az elképzeléssel.

115
00:06:19,069 --> 00:06:22,200
Erwin Schrödinger, a híres 
Schrödinger Macskája névadója,

116
00:06:22,200 --> 00:06:24,220
osztrák fizikus volt.

117
00:06:24,220 --> 00:06:27,875
Egyike azoknak, akik az 1920-as években
lerakták a kvantummechanika alapjait.

118
00:06:28,045 --> 00:06:32,043
A "Mi az Élet?" című könyvét 
1944-ben írta meg.

119
00:06:32,043 --> 00:06:34,291
Óriási hatással bírt másokra,

120
00:06:34,291 --> 00:06:37,567
mint Francis Crickre és James Watsonra

121
00:06:37,567 --> 00:06:40,139
a DNS kettőshélix-szerkezetének 
felfedezőire.

122
00:06:40,139 --> 00:06:42,505
Hogy a könyvből idézzek, azt állítja:

123
00:06:42,505 --> 00:06:49,721
az élő szervezetek molekuláris szinten 
valamiféle szabály szerint rendeződnek,

124
00:06:49,721 --> 00:06:54,095
egy olyan struktúrában, ami teljesen eltér

125
00:06:54,095 --> 00:06:57,105
az ugyanolyan bonyolultságú 
élettelen anyag

126
00:06:57,105 --> 00:07:00,929
molekuláinak és atomjainak 
véletlenszerű hőmozgásától

127
00:07:00,962 --> 00:07:04,392
Valójában az élő anyag is 
hasonlóképpen viselkedik,

128
00:07:04,392 --> 00:07:08,412
mint az élettelen, az abszolút nullához 
közeli hőmérsékleten,

129
00:07:08,412 --> 00:07:15,081
ahol a kvantumhatásoknak
fontos szerepük van.

130
00:07:15,081 --> 00:07:18,126
Van valami különleges 
az élő sejteken belüli struktúrában --

131
00:07:18,126 --> 00:07:20,999
egyfajta szabályszerűség.

132
00:07:20,999 --> 00:07:24,962
Schrödinger felvetette a kvantummechanika
esetleges szerepét az életben.

133
00:07:26,914 --> 00:07:29,431
Egy roppant spekulatív, 
és merész elképzelés volt,

134
00:07:29,431 --> 00:07:32,236
amivel sajnos nem jutott túl messzire.

135
00:07:32,616 --> 00:07:34,541
De ahogy azt az elején is említettem,

136
00:07:34,541 --> 00:07:37,615
az elmúlt 10 évben, 
rengeteg kísérlet tört felszínre,

137
00:07:37,615 --> 00:07:41,322
melyek megmutatták, 
hogy a biológia egyes jelenségei

138
00:07:41,322 --> 00:07:43,023
megkívánják a kvantummechanikát.

139
00:07:43,501 --> 00:07:47,020
A legizgalmasabbak közül szeretnék
önökkel párat megismertetni.

140
00:07:47,890 --> 00:07:51,371
A kvantumvilágban ez az egyik 
legismertebb jelenség,

141
00:07:51,371 --> 00:07:53,998
az alagúthatás.

142
00:07:54,288 --> 00:07:58,937
A bal oldali doboz egy részecskének,
-- olyannak, mint egy elektron --

143
00:07:58,937 --> 00:08:02,433
hullámszerű, szétterülő 
terjedését mutatja,

144
00:08:02,433 --> 00:08:06,531
ez tehát nem golyó, 
ami visszapattan a falról.

145
00:08:06,531 --> 00:08:09,778
Ez egy hullám, ami egy bizonyos 
valószínűséggel képes áthatolni

146
00:08:09,815 --> 00:08:12,783
a tömör falon, ahogy egy lopakodó fantom
áthatol a túloldalra.

147
00:08:12,783 --> 00:08:17,143
A jobb kéz felőli dobozban
egy halvány fényfolt látható.

148
00:08:17,147 --> 00:08:21,788
Az alagúthatás alapján egy részecske
képes nekicsapódni egy tömör falnak,

149
00:08:21,788 --> 00:08:24,885
és közben, valamilyen csoda folytán,

150
00:08:24,885 --> 00:08:27,813
képes az egyik oldalról eltűnni,
és megjelenni a másikon.

151
00:08:27,813 --> 00:08:31,480
A legjobb magyarázata ennek, hogy 
ha egy labdát át akarunk hajítani a falon,

152
00:08:31,480 --> 00:08:35,903
elég energiát kell adjunk neki, 
hogy a fal fölött átjuttassuk.

153
00:08:35,903 --> 00:08:38,751
A kvantumvilágban azonban
nem a fal fölött hajítjuk át,

154
00:08:38,751 --> 00:08:42,037
hanem a falnak dobjuk,
és nem nulla valószínűsége annak,

155
00:08:42,077 --> 00:08:45,282
hogy az oldalunkról eltűnik, 
majd a másikon felbukkan.

156
00:08:45,282 --> 00:08:47,250
Ez egyébként nem holmi feltételezés.

157
00:08:47,250 --> 00:08:50,100
Mi ennek örülünk --
bár nem ez a jó kifejezés --

158
00:08:50,122 --> 00:08:52,099
(Nevetés)

159
00:08:52,099 --> 00:08:54,356
inkább mondjuk úgy, 
hogy tudunk a jelenségről.

160
00:08:54,356 --> 00:08:56,795
(Nevetés)

161
00:08:56,795 --> 00:08:59,933
Az alagúthatás mindenütt jelen van;

162
00:08:59,933 --> 00:09:02,633
valójában, a nap is emiatt süt.

163
00:09:02,633 --> 00:09:04,770
A részecskék fuzionálnak egymással, 
és a Nap

164
00:09:04,770 --> 00:09:09,496
az alagúthatás révén a hidrogént
héliummá alakítja át.

165
00:09:09,546 --> 00:09:12,632
A 70-es és 80-as években felfedezték, 
hogy az élő sejtekben is

166
00:09:12,632 --> 00:09:14,945
érvényesül az alagúthatás.

167
00:09:15,245 --> 00:09:20,019
Az enzimek, az élet igáslovai, 
a kémiai reakciók katalizátorai --

168
00:09:20,049 --> 00:09:23,298
egyfajta biomolekulák, amelyek
sokszorosára gyorsítják fel

169
00:09:23,298 --> 00:09:27,368
az élő sejtekben
végbemenő kémiai reakciókat.

170
00:09:28,755 --> 00:09:31,913
A mai napig rejtély, 
hogy mindezt hogyan csinálják.

171
00:09:31,913 --> 00:09:34,074
Habár felfedezték.

172
00:09:34,074 --> 00:09:36,925
hogy az enzimek által 
kifejlesztett egyik trükk,

173
00:09:36,925 --> 00:09:41,296
hogy képesek szubatomi részecskéket, 
elektronokat és protonokat átvinni

174
00:09:41,339 --> 00:09:47,449
a molekula egyik részéből a másikba, 
az alagúthatást kihasználva.

175
00:09:48,073 --> 00:09:51,096
Hatékony és gyors megoldás, 
képes eltűnni --

176
00:09:51,109 --> 00:09:54,709
a proton képes egy adott helyről
eltűnni, majd a másikon felbukkanni.

177
00:09:54,709 --> 00:09:56,885
Az enzimek pedig mindebben segédkeznek.

178
00:09:56,885 --> 00:09:59,646
Ezt a kutatást még 
a 80-as években végezték,

179
00:09:59,646 --> 00:10:03,127
főképp a Berkeley-i Judith Klinman
csoport tagjai.

180
00:10:03,127 --> 00:10:06,325
Számos más brit csoportok is igazolták 
a kísérlet eredményét, azaz,

181
00:10:06,325 --> 00:10:08,620
hogy az enzimek valóban 
így viselkednek.

182
00:10:08,620 --> 00:10:11,914
A kísérletet a saját csoportom
is elvégezte --

183
00:10:11,914 --> 00:10:14,914
szóval, ahogy már említettem, 
magfizikus vagyok, és rájöttem,

184
00:10:14,914 --> 00:10:17,872
hogy ezeket a kvantummechanikai
eszközöket, melyeket eddig csak

185
00:10:17,892 --> 00:10:22,142
az atommagban alkalmazunk,
akár más területeken is használhatnánk.

186
00:10:22,142 --> 00:10:25,583
Arra a kérdésre kerestük a választ,

187
00:10:25,583 --> 00:10:29,626
hogy az alagúthatás vajon szerepet
játszik-e a DNS mutációjában.

188
00:10:29,708 --> 00:10:33,728
Ismétlem, ez nem új keletű elmélet,
a 60-as évek elejére vezethető vissza.

189
00:10:33,738 --> 00:10:36,418
A DNS két szálát, a kettős hélixet

190
00:10:36,418 --> 00:10:40,695
kereszttartók fogják össze,
mint egy csigalépcsőt.

191
00:10:40,695 --> 00:10:42,895
Ezek a kereszttartók hidrogénkötések --

192
00:10:42,895 --> 00:10:46,511
protonok, melyek ragasztóul szolgálnak
a két szál között.

193
00:10:46,595 --> 00:10:50,697
Szóval, ha ráközelítünk, láthatjuk,
hogy ezeket az óriási molekulákat

194
00:10:50,697 --> 00:10:53,956
-- nukleotidokat -- fogják össze.

195
00:10:53,956 --> 00:10:55,460
Közelítsünk rá még jobban!

196
00:10:55,460 --> 00:10:58,608
Ez egy számítógépes szimuláció.

197
00:10:58,608 --> 00:11:02,003
A középtájt látható 
két fehér gömböcske két proton,

198
00:11:02,003 --> 00:11:03,649
és látható a kettős hidrogénkötés.

199
00:11:03,649 --> 00:11:07,043
A két szál - itt most nem látható -
függőleges vonala mentén haladva,

200
00:11:07,043 --> 00:11:11,570
az egyik az egyik oldalon foglal helyet 
inkább, míg a másik a másikon,

201
00:11:12,655 --> 00:11:15,925
Előfordulhat az is, hogy ez a két proton 
átugrik a másik oldalra.

202
00:11:15,925 --> 00:11:18,307
Figyeljék a két fehér gömböt!

203
00:11:18,307 --> 00:11:20,179
Képesek a túloldalra ugrani.

204
00:11:20,179 --> 00:11:24,822
Amikor a DNS két fonala szétválik,
replikáció történik,

205
00:11:24,822 --> 00:11:28,872
és ha a két proton nem megfelelő 
pozícióban helyezkedik el,

206
00:11:28,872 --> 00:11:31,000
akkor ez mutációhoz vezet.

207
00:11:31,000 --> 00:11:33,968
Ez közel fél évszázada ismert.

208
00:11:33,968 --> 00:11:37,720
A kérdés: Mennyire valószínű 
az előfordulásuk,

209
00:11:37,720 --> 00:11:39,844
és ha ez megtörténik, akkor hogyan?

210
00:11:39,844 --> 00:11:41,636
Átugranak, mint a labda a falon?

211
00:11:41,636 --> 00:11:45,283
Vagy alagúthatással jutnak át, annak 
ellenére, hogy nincs kellő energiájuk?

212
00:11:45,283 --> 00:11:49,533
A korai jelzések azt mutatják, hogy az
alagúthatásnak lehet itt szerepe.

213
00:11:49,533 --> 00:11:52,762
Jelenleg nem tudjuk még,
mekkora ennek a jelentősége;

214
00:11:52,762 --> 00:11:54,819
ez továbbra is nyitott kérdés.

215
00:11:54,819 --> 00:11:56,397
Ez egyelőre puszta sejtés,

216
00:11:56,397 --> 00:11:58,803
a kérdés mégis nagyon fontos,

217
00:11:58,803 --> 00:12:01,812
ugyanis ha a kvantummechanika
szerepet játszik a mutációban,

218
00:12:01,812 --> 00:12:03,855
akkor annak óriási következménye lehet

219
00:12:03,855 --> 00:12:06,085
a mutációk egyes típusainak megértésében,

220
00:12:06,085 --> 00:12:10,760
lehet, hogy épp azokban, 
amelyek rákos elváltozást okoznak.

221
00:12:10,804 --> 00:12:14,841
A kvantummechanika egy másik példája
a biológiában a kvantumkoherencia

222
00:12:14,841 --> 00:12:18,065
a biológia egyik legfontosabb 
folyamatában, a fotoszintézisben,

223
00:12:18,065 --> 00:12:21,537
mellyel a növények és a baktériumok 
a nap fényéből nyert energiával

224
00:12:21,537 --> 00:12:24,877
élő anyagot hoznak létre.

225
00:12:26,149 --> 00:12:31,679
A kvantumkoherencia a kvantumrészecskék
kettős viselkedésének elmélete.

226
00:12:31,679 --> 00:12:33,655
Ő itt a kvantumsíelő.

227
00:12:33,655 --> 00:12:36,279
Egy olyan valami,
amely hullámként viselkedik,

228
00:12:36,279 --> 00:12:40,015
és nemcsak egyik
vagy másik irányba mozog,

229
00:12:40,015 --> 00:12:42,961
hanem egyszerre akár több
útvonalon is képes haladni.

230
00:12:42,961 --> 00:12:46,495
Pár évvel ezelőtt
a tudományos világot megdöbbentette,

231
00:12:46,495 --> 00:12:50,599
amikor bizonyító erejű kísérleti 
eredmények kerültek napvilágra arról,

232
00:12:50,599 --> 00:12:53,950
hogy a baktériumok belsejében 
kvantumkoherencia zajlik

233
00:12:53,950 --> 00:12:55,944
a fotoszintézis során.

234
00:12:55,944 --> 00:12:59,334
Az elképzelés szerint a fotont, 
a fény részecskéjét vagy kvantumját

235
00:12:59,334 --> 00:13:02,204
elnyeli egy klorofillmolekula,

236
00:13:02,204 --> 00:13:04,824
majd elkerül az ún. reakcióközpontba,

237
00:13:04,824 --> 00:13:06,696
ahol kémiai energiává képes átalakulni.

238
00:13:06,696 --> 00:13:09,553
Az odavezető úthoz pedig nem 
csak egyetlen útvonalon halad,

239
00:13:09,553 --> 00:13:10,914
hanem egyszerre többön is;

240
00:13:10,914 --> 00:13:14,223
kiválasztva a reakcióközponthoz vezető
optimális útvonalat,

241
00:13:14,223 --> 00:13:18,803
hőveszteség nélkül.

242
00:13:18,803 --> 00:13:22,578
Egy élő sejt belsejében
kvantumkoherencia zajlik!

243
00:13:22,578 --> 00:13:24,790
Figyelemre méltó elmélet,

244
00:13:24,790 --> 00:13:27,790
és szinte hetente jelennek meg 
újabbnál újabb publikációk,

245
00:13:30,485 --> 00:13:33,485
amelyek az elméletet erősítik.
A harmadik, utolsó példám

246
00:13:33,485 --> 00:13:38,277
a legcsodálatosabb, 
leggyönyörűbb elképzelés.

247
00:13:38,312 --> 00:13:43,662
Ez is egyelőre csak sejtésen alapul, 
de meg kell osszam önökkel.

248
00:13:43,759 --> 00:13:47,209
Az európai vörösbegy minden ősszel

249
00:13:47,209 --> 00:13:50,296
Skandináviából a Földközi-tenger
vidékére vándorol, és eközben --

250
00:13:50,296 --> 00:13:52,706
sok tengeri állathoz 
és rovarhoz hasonlóan --

251
00:13:52,766 --> 00:13:58,139
a Föld mágneses terét érzékelve 
tájékozódik.

252
00:13:58,169 --> 00:14:01,209
Nos, a Föld mágneses tere 
nagyon, nagyon gyenge;

253
00:14:01,249 --> 00:14:04,969
egy hűtőmágnesnél 100-szor gyengébb.

254
00:14:04,969 --> 00:14:09,479
Mégis valamilyen módon, 
hatással van az élő szervezet kémiájára.

255
00:14:09,546 --> 00:14:12,273
Ez nem kérdéses --
egy német ornitológus pár,

256
00:14:12,273 --> 00:14:14,992
Wolfgang és Roswitha Wiltschko 
1970-ben bebizonyították,

257
00:14:14,992 --> 00:14:22,036
hogy a vörösbegy valóban képes 
érzékelni a Föld mágneses terét,

258
00:14:22,086 --> 00:14:25,152
és segítségével tájékozódni --
akár egy beépített iránytű.

259
00:14:25,152 --> 00:14:28,596
A rejtély az volt:
Hogyan csinálja mindezt?

260
00:14:28,596 --> 00:14:30,970
Nos, az egyetlen
kézzelfogható magyarázat --

261
00:14:30,970 --> 00:14:35,427
nem biztos, hogy valóban ez a helyes,
de biztos, hogy az egyetlen --

262
00:14:35,687 --> 00:14:38,687
hogy valószínűleg az ún.
kvantumkeveredés miatt képes rá.

263
00:14:38,687 --> 00:14:41,006
A vörösbegy retinájában --

264
00:14:41,006 --> 00:14:45,206
nem vicc -- a vörösbegy retinájában
létezik egy fehérje, a kriptokróm,

265
00:14:45,206 --> 00:14:46,626
ami fényérzékeny.

266
00:14:46,626 --> 00:14:49,932
A kriptokrómon belül egy elektronpárban
kvantum-összefonódás áll fenn.

267
00:14:49,932 --> 00:14:53,545
Kvantum-összefonódásról akkor beszélünk, 
amikor két távoli részecske között

268
00:14:53,545 --> 00:14:55,523
mégis valami módon kapcsolat van.

269
00:14:55,523 --> 00:14:58,107
Ezt az elképzelést
maga Einstein is utálta;

270
00:14:58,249 --> 00:15:01,122
és "kísérteties távolhatásnak" nevezte.

271
00:15:01,122 --> 00:15:02,383
(Nevetés)

272
00:15:02,383 --> 00:15:05,424
Ha Einstein nem kedvelte,
akkor azt hiszem nekünk sem kell.

273
00:15:05,424 --> 00:15:08,424
Két elektron egyetlen molekulában
"összefonódik" egymással,

274
00:15:08,424 --> 00:15:09,552
gyengéd táncot járnak,

275
00:15:09,552 --> 00:15:12,196
ami érzékeny a madár repülési útvonalára

276
00:15:12,196 --> 00:15:15,196
a Föld mágneses terében.

277
00:15:15,196 --> 00:15:18,680
Nem tudjuk, hogy valóban ez-e 
a helyes magyarázat,

278
00:15:18,680 --> 00:15:23,148
de milyen izgi lenne, ha a madarak 
a kvantummechanika révén navigálnának.

279
00:15:23,148 --> 00:15:27,168
A kvantumbiológia egyelőre még 
nagyon gyerekcipőben jár

280
00:15:27,168 --> 00:15:28,689
és csupa feltételezésekből áll.

281
00:15:28,689 --> 00:15:32,845
De meggyőződésem,
hogy szilárd tudományos alapokra épül,

282
00:15:33,635 --> 00:15:39,323
és abban is hiszek, hogy valamikor 
az elkövetkezendő évtizedben

283
00:15:39,323 --> 00:15:43,360
bebizonyosodik majd, 
hogy hatással van az életre,

284
00:15:43,360 --> 00:15:47,432
hogy az élet trükköket fejlesztett ki, 
hogy kihasználja a kvantumvilágot.

285
00:15:48,862 --> 00:15:50,772
Kísérjék figyelemmel ezt a területet!

286
00:15:50,223 --> 00:15:51,463
Köszönöm.

287
00:15:51,463 --> 00:15:54,323
(Taps)