量子力学で生命の謎を解く

ジム・アル=カリーリ / ジョンジョー・マクファデン / 水谷淳

渡り鳥は、どのようにして目的地までの行き方を知るのか。サケはなぜ3年間の航海を経て、生まれて場所にもどれるのか。我々の意識はどのように生まれるのか。そして、生命の起源とは。量子力学が明らかにする生命現象の畏るべき秘密。

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: 学術・語学 / 理工
• 出版社: SBクリエイティブ
• ページ数: 408ページ
• 電子版発売日: 2015年09月25日
• コンテンツ形式: EPUB
• サイズ(目安): 26MB

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生命の謎に量子力学が関わっていると言われると、いかにも胡散臭い。しかし、シュレディンガーが言うには、マクロなものを考える古典物理学の観点から考えると、遺伝子は1000回に1度エラーを起こす程度にはサイズの小さい代物だが、実際にはエラーは十億分の１未満で、ここには量子レベルの厳密さが関わっているはずだ、ということらしい。この理屈は、物凄く分かりやすく、この本の本質を付いていると思う。一方で、生物のような温かくて湿った場所では、粒子の量子的な性質は失われてしまうということも、この本の重要なテーマである。このテーマは現在急速に研究が進んでいるらしいが、現在有力な考え方についても一応書いてあるので、真面目な良い本だと思った。

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自分は、生命学は分子レベルで説明できると思っていましたが、量子力学レベルまでいかないと説明しきれない現象が数多くあるとのこと。

異なる場所に同時に存在できる、トンネル効果で壁をすり抜ける、何千キロも離れた場所にある２つの粒子の片方に影響を与えるともう片方にも瞬時に同じ状態が現れる。

このような量子の不気味な振る舞いが、遺伝子や光合成などの生命における最重要部分の説明に必要とされている。

そもそも難解な話を誤魔化すことなく、正面から分かりやすく解説しており、人間や生命の成り立ちに好奇心を持つ人には必読の本です。

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酵素や体内コンパス、光合成などのミクロな生物の機能で実は量子力学の法則を生物が活用していることの紹介とそれらをさらに発展させ、DNA、RNAなどのミクロな働きやそれらが誕生した際にも量子力学の原理が発揮されてこそ、短期間でそれらの仕組みが出来上がったのかもしれないという仮説を提示する。一般向けの書物で、量子力学の基礎からわかりやすく書いてある。
量子力学の機能するコヒーレントな状況下では、電子は確率分布でどこにでも存在する。測定によって存在が一義的に決まってしまうが、光合成の効率的なエネルギー化にはこの量子力学の高速探索能力が必要であり、植物の生きる範囲の温度でもでコヒーレンスは起きない状況があることがわかってきてる。

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量子生物学、とても刺激的です。酵素の働き、光合成の効率、遺伝子のコピー、磁気感覚器官まで、量子力学を使うことで説明できるようになった。いろんな例を素人にも分かる言葉で説明されています。
生物と無生物との違い、自己複製するだけでなく、熱力学的な無秩序に打ち勝ち、自己持続性を保つ生物。量子力学を用いないと解明できないというシュレディンガーに同意できました。

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量子力学的な効果が生命現象に関与している、ひいては生命がマクロな量子力学的現象だと信じるに足る証拠をわかりやすく説明しており、非常に面白く、刺激的だ。

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光合成などの生命の謎を量子力学で説明できる！ということに感動。今まで腑に落ちなかった疑問点が了解できたことにも感動。

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量子力学から生物学の謎を解くという取り組みは大変に興味深い。
仮説であると断っている部分も多いが、妥当性は決して低くないと思う。
学術的な良心に基づいた、この分野の入門書だ。日本人でも量子生物学の研究者はいるのだろうか。
２０１４年に原著が出ているが、２０１３年までの論文が引用されている。引用文献リストも末尾に付されている。

量子力学と言っても、トンネル効果、波動の重ね合わせ、量子もつれ、スピン、そして、コヒーレント状態など基本的な概念の適用で説明される事象ばかりであり、それらの概念も本書で丁寧に説明されている。渡り鳥などの磁気コンパスや光合成、魚や昆虫などの鋭い嗅覚、遺伝子の忠実な複製、遺伝子の突然変異への疑問などの解明（７章まで）は成功していると思うが、８章・心、９章・生命の起源はあくまでもアイデアに過ぎないが面白さはあった。

個人的には、生物学では生命の始まる可能性が限りなく０に近いという説明が多く難問であったのが、量子力学的観点（量子コンピュータの設計概念の元になっている、重ね合わせの原理）の適用（第９章　生命の起源）で、見事、筋道が通ったことに特に驚きを感じた。

生物学的なマクロのスケールにミクロのスケールの量子力学が適用されうるかについては、適度なノイズが必要、という仮説の提示があった。

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非常に分かりやすい比喩を用いて量子生命学について書かれている。とは言っても内容を理解するのは結構大変で、集中して読みながら、不明なところは他の本やネットで調べていかないとついていけない。もっともそれは私が文系だからかもしれない。 これからさき、何度か読み直すとより理解が進んでいくような気がする。

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量子力学を使って生命現象の謎を解き明かす量子生物学という
新しい研究分野に無知な私でも、ある一線を超える、
より深いところへ連れて行ってもらえた。
古典的なニュートン力学から熱力学、量子力学、さらに生物学との融合。
未知なる真理の大海原の果てにある生命の本質に、
人類はいつの日かたどり着けると思わせてくれる素晴らしい一冊。

[ブクログ · ★★★★☆]

わかったこととわかってないことが誠実に書いてあるように思う。古典的な生物学で解明できていないことを量子力学で説明しようとするのは当たり前のことで、その環境も整ってきているということなんだろう。この先ますます進んでいく分野だろうし、勉強していればおもしろい話がきける気がした。