理论表明，意识是一种量子过程，将我们与整个宇宙相连

我们的意识看起来非常私密，仿佛仅属于每一个独立的个体。然而，许多研究人员猜想，意识可能连接着某种更宏大的存在。

一项颇具争议的新理论提出，一种“量子纠缠”的机制可能发生在微管之中——那是构成我们每一个神经元支架的微小蛋白质管道。

韦尔斯利学院的神经科学家迈克·韦斯特（Mike Wiest）认为，这些微管中可能传递着一种永不停留的量子信息。

理解量子纠缠

量子纠缠是量子物理中的一种现象，指的是两个或多个粒子之间形成了极深的关联，无论它们彼此距离多远，其中一个粒子的状态都会立即影响另一个。

当粒子纠缠时，它们的性质——例如自旋、偏振或动量——会以一种方式相关联，以至于测量其中一个的状态就能自动决定另一个的状态。

这种奇异的联系违反了经典逻辑，甚至让爱因斯坦感到困惑，他曾将其称为“遥远之处的鬼魅行为”。

尽管它反直觉，科学家已经通过无数实验证实了纠缠现象的真实性，如今它已成为量子计算和量子密码学等技术的核心支柱。

量子事件与意识

这种观点最早可追溯到诺贝尔奖得主数学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）和麻醉学家斯图尔特·哈默罗夫（Stuart Hameroff）。他们提出，大脑微管中发生的量子事件能在神经元放电之前就创造出“意识时刻”。

他们提出的“ 协调客观还原（orchestrated objective reduction, ORCH-OR）”模型认为，每一次波函数塌缩都会激发一次意识的觉知，而这些塌缩可能与宇宙中任意位置的粒子产生纠缠。

韦斯特的团队最近在挪威大鼠（Rattus norvegicus）中测试了其中一个预测结果。

他们发现，被给予一种稳定微管的药物的大鼠，在异氟醚麻醉下比未处理的同窝鼠清醒时间延长了69秒，这暗示了麻醉剂可能是通过扰乱微管中的量子信号而使其失去意识。

温暖大脑中的量子计算

批评者指出，温暖潮湿的人体组织会破坏量子效应的脆弱性。然而，2022年一项对40名健康志愿者的磁共振研究发现，即使在下午脑部深层区域温度超过40°C（104°F）的情况下，大脑活动仍在正常进行，认知也没有受损。

物理学的研究正在追赶上来。2024年发表在《Physical Review E》的一篇论文指出，轴突的脂质髓鞘可以像一个圆柱形的腔体那样，在体温下发射出纠缠的光子对。

越来越多的实验室证据表明，微管内部可能存在寿命较长的量子态。

在加拿大阿尔伯塔省，Jack Tuszynski 团队用紫外光照射微管蛋白，发现其量子相干性持续了5纳秒——比教科书中给出的估算时间长了几千倍。

在佛罗里达中部大学的另一组研究者则使用可见光照射微管，发现其重新发射光子的时间可达1秒，这足以让一个神经元与其邻居交流一轮。

意识与量子纠缠

如果你觉得这个想法有些玄妙，不妨想想光合作用。量子相干性帮助叶绿体中的色素分子能同时探索所有从叶片表面通往反应中心的路径，从而实现超过95%的能量传递效率。

意识中的神经活动同样要求高速处理。每秒数十亿次神经脉冲必须同步发射且不能过热，因此在微管中借助类似的量子叠加机制可能是合理的选择。

量子效应通常需要接近-273°C（-460°F）的低温，但自然界似乎总能找到漏洞。

那项关于髓鞘发射纠缠光子的研究表明，在36.7°C（98°F）的人体正常体温下，量子纠缠依然能维持。而植物光合作用复合体也能在常温下保持量子相干。

这些结果正在不断削弱对“量子意识”理论的最大反对理由。

“如果意识是一种量子现象，那么我们对许多相关问题的理解都将被重塑——比如昏迷病人或非人类动物是否具有意识。我们将进入一个对‘自我是谁’有全新理解的时代。”韦斯特评论道。

宇宙级的量子纠缠

由于量子纠缠能不受距离限制地瞬间连接粒子，你大脑皮层中的每一次波函数塌缩，都可能已经与地球之外的粒子纠缠。

彭罗斯的数学公式甚至允许这种纠缠延伸至整个宇宙，暗示主观体验可能与时空本身具有相同的物理基础。

当然，怀疑者指出，相关性不代表因果性。麻醉剂也会调节 GABA 受体。然而，大鼠实验表明，仅仅调整微管结构就足以显著延迟其“翻正反射”的丧失，说明微管并不是无足轻重的旁观者。

批评者仍在寻求更明确的答案

并非所有研究人员都相信微管除了提供神经元结构支撑外还发挥着额外作用。

目前尚缺乏在人体中直接验证“量子意识”的证据，很多神经科学家认为，现有的脑成像技术已足以解释意识现象，而无需引入量子物理。

还有一些物理学家对这一理论持怀疑态度，因为其预测效果通常非常微弱、难以分离，并常与经典生物学解释重叠。

他们指出，除非未来能提出一个独特的、可重复验证的预测——即一种只能由量子意识理论解释，而无法用常规生物学解释的现象——否则这个理论听起来更像哲学，而非科学。。

量子意识理论的下一步

工程师们正在开发非侵入性的太赫兹扫描仪，试图穿过颅骨锁定微管的共振信号，以观察睡眠或手术过程中意识的“熄灭”与“亮起”。

早期原型已经能检测到细微的电磁信号：这些信号在动物麻醉时消失，在苏醒时恢复。

如果未来的研究能将这些信号映射到具体的意识状态，那么新的治疗手段可能随之而来。稳定微管可能有助于化疗患者的麻醉处理，或用于治疗意识障碍。

可逆的量子纠缠机制甚至可能激发出比硅芯片更快的大脑量子网络设计灵感。

不过，当前这套“宇宙级意识模型”仍是一种大胆假说，尚未成为被验证的事实。但每年都有新数据出现，不断打破意识与物质之间的“经典防火墙”，而这场讨论的焦点也正逐渐从“是否存在”转向“如何实现”。

有过半麻经历的人会更有体会，对身体的位置感一直停留在麻醉前一刻。彭罗斯可能泄露了天机，因为由此可推断，佛教讲的阿赖耶识或许只是宇宙在个体内预置的纠缠库，你的修炼终极可以打通这些纠缠，从而认知觉醒与飞升，又或者肉体湮灭后纠缠库被回收。

文献1, https://www.eneuro.org/content/11/8/ENEURO.0291-24.2024

文献2, https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.110.024402

本文转载自​​​​​​​​​​​清熙​​​​​​​，作者：王庆法