参考消息网7月18日报道 据美国《大众机械》月刊网站7月10日报道，过去30年间，科学家们一直在持续探究人类大脑是否需借助量子过程实现认知。一项最新的研究通过数学模型提出，神经轴突外包裹的脂肪结构可能产生量子纠缠光子对，或有助于神经元间的同步活动。但科学界长期认为，大脑温度过高且环境嘈杂，此类现象难以发生，且在大脑内实时检测该现象将面临极大挑战。

  长久以来，人们常将人脑比作计算机。但这种类比严重低估了大脑的真实能力。尽管将神经元比作晶体管是个便利的类比(且并非全无依据)，但大脑具有超高效率、可再生能量，并能完成最先进计算机都难以企及的计算壮举。从多种角度来看，人脑的运行机制仍是一片未知的计算疆域。

  关于人脑具有量子特性的猜想并非新近提出。事实上，英国物理学家罗杰·彭罗斯和美国麻醉学家斯图尔特·哈默罗夫早在上世纪90年代，就通过他们关于意识的“调谐客观还原”模型首次提出这一争议性概念。此后诸多证据至少表明，即便大脑并非完整的量子计算机，某些量子特性可能确实有助于意识产生。

  如今，一项新研究为神经科学领域提供了又一证据——人脑中某个特定过程表现出类似量子纠缠的行为。量子纠缠是指两个粒子(通常是光子)即使相隔遥远距离仍产生不可分割的关联，这一现象曾令包括爱因斯坦在内的顶尖科学家困惑不已，爱因斯坦称其为“鬼魅超距作用”。

  今年7月份发表在《物理评论E》期刊上的这篇研究论文指出，包裹神经轴突的脂肪物质髓鞘，可能为光子纠缠提供了环境。这或可解释认知(尤其是信息处理和快速反应所必需的同步活动)的产生机制。

  该论文称，大脑意识依赖于数百万神经元的同步活动，但促成这种同步的机制仍属未解之谜。其研究结果表明，髓鞘形成的柱状空腔能促进振动模式下的自发光子发射，并产生大量纠缠光子对。

  研究团队建立的数学模型详细说明了红外光子如何影响髓鞘，并将能量传递给化学键——特别是脂肪组织中嵌入的碳氢键。这可能促使光子对生成，其中许多光子对呈现纠缠态，成为神经系统内的“量子通信资源”。

  有不少读者觉得，这项研究带有“若属实将颠覆认知”的特质。首先，在科学家为大脑新发现的“量子通信资源”过度兴奋前，需在生物环境(很可能在小鼠大脑)中观测到此种现象。而研究论文的作者坦言这将极为困难。此外，量子纠缠参与意识形成的观点并非主流观点。量子认知理论先驱哈默罗夫数月前向《新科学家》周刊透露，在其意识模型发表后，“对我们加以批判蔚然成风”。

  但科学的本职正是提出假设并通过严格验证揭示存在的本质。正如历史所示，曾被视作“鬼魅超距作用”的现象，转瞬就能成为量子世界的基石。（编译/林朝晖）