你体内的每个细胞，都靠一座座微型“发电厂”运转。如今有中国研究者认为，这些发电厂的高效率，或许有一部分要归功于量子物理。
这项研究由上海理工大学光电信息与计算机工程学院的宋波（Bo Song）及同事完成，成果以预印本形式发布在bioRxiv平台上，目前尚未经过同行评审。
他们在活细胞、小鼠组织和分离出的线粒体中，都探测到了一种奇特的振动信号，而且只有线粒体结构完整时它才出现。
一个“不该存在”的71太赫兹信号
在生物学里，量子效应能否在温暖潮湿的活细胞里发挥作用，一直争论不休。而这项研究给出的，是一条新线索。
这是通过透射电子显微镜拍摄的胰腺细胞中线粒体的彩色图像。（Callista Images/Connect Images/Getty Images）
线粒体的任务，是把食物中的能量转化为三磷酸腺苷，也就是ATP，这种分子驱动着细胞里几乎所有的活动，但线粒体为何能做得如此高效，至今没有完全弄清。
团队研究了一种人类细胞系，以及小鼠肾脏、肝脏、心脏和骨骼肌的组织，并用傅里叶变换红外光谱观察样品对不同频率红外光的反应。分子和结构各有自己的特征振动频率，就像不同频道的广播电台。
他们在这些样品中发现了一个频率为71太赫兹的异常信号，也就是每秒振荡71万亿次。
这个信号出现在活细胞、小鼠组织和分离的线粒体里，但样品被烘干研磨、有序结构被破坏之后，信号就消失了。这说明它和线粒体的有序结构密切相关。
光与分子“手拉手”：所谓量子态到底是什么
研究者把目光锁定在线粒体的嵴上，也就是内膜那些紧密折叠的结构，这里富含含碳氢键（CH2）的脂质，它们天然的振动频率约为87太赫兹。
71 和 87 太赫兹的弱中红外光可增加活体 HEK-293T 细胞的 ATP 生成，而无关的 53.7 太赫兹对照频率则未产生显著变化。每个实验组包含 8 个样本。(Yang et al., bioRxiv, 2026)
他们提出的模型认为，线粒体内部的光子会与这些CH2键的集体振动耦合，形成一种同时兼具光和物质特性的混合态，叫做极化激元。这被称为量子效应，因为耦合体系被描述为光与分子振动的叠加，并具有分立的量子化能级。
按照模型，这种相互作用会把原来87太赫兹的振动劈成两个新能级，一个在71太赫兹附近，另一个在103太赫兹附近。
打个比方，这就像两个音符在同一间房里共鸣，合成了两个全新的音高。
较低的那个能级恰好与实验中的神秘信号吻合，较高的一个则会与水和其他生物分子的振动重叠，很难分辨。
有趣的是，活跃线粒体的平均长度，与87太赫兹的光在其中的波长相当。因此线粒体可能像一个微型的“光腔”，暂时把光困住，促成这种相互作用。
用红外光“喂”细胞，ATP多了一成
这个状态有什么用？宋波提出了一种联系：它的频率与二氧化碳的振动频率重叠，而二氧化碳是三羧酸循环的产物，这个循环为ATP的生产供能。
此前的一项理论研究中，团队曾提出这个循环中的NAD+还原过程可能释放87太赫兹的光子。宋波认为，线粒体量子态或许能提高该循环的效率，进而影响ATP的产生，不过这一机制尚未被直接证明。
为了检验，团队用微弱的中红外光照射活细胞10分钟，结果71太赫兹的光使ATP产量增加了10.3%，87太赫兹的光则增加了10.1%。
一个无关的对照频率53.7太赫兹没有带来显著变化，说明效果取决于频率，而不仅仅是红外光照射本身。
ATP常被称为细胞的能量货币。多出一成产量，如果得到证实，意义并不小。
先别急着欢呼：证据链还缺几环
这项发现还需要谨慎看待：异常光谱信号并不能证明量子态存在。极化激元是把观测与模型匹配后推断出来的，并没有被直接观察到。
ATP实验只用了一种培养的人类细胞系，每组仅有8个样本，也不能说明同样的机制主导着整只动物或人体的代谢，而加热效应虽然因光很弱、对照频率无影响而不太可能，也仍是需要考虑的因素。
宋波自己也承认，目前的主要局限是缺乏与87太赫兹光相关的能量传递动力学数据。要澄清这一点，还需要独立实验室重复该信号，并直接检验量子行为。
换个角度想，这更像一份需要同行反复检验的“假说清单”，而不是已经盖章的结论。
所以现阶段，我们只能说它打开了一种有趣的可能，细胞里的发电厂，也许不只靠化学在运转安全炒股股票配资门户，还悄悄借用了量子世界的奇妙规则。
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