“量子蛋白”：生物学下一个重大突破？

本文介绍了一项前沿交叉研究：将传统生物学中广泛使用的荧光蛋白（如增强型黄色荧光蛋白EYFP）改造为新型量子传感器。这类蛋白原本靠电子受激发光来标记细胞内蛋白质的位置与活动；现在研究者发现，其激发态电子偶尔会进入一种特殊的‘三重态’（triplet state），该状态具有可操控的电子自旋量子特性，能对外部磁场等物理信号产生灵敏响应。芝加哥大学等机构团队已成功用激光与微波操控EYFP进入量子叠加态，并在室温下的活细菌细胞中验证了其磁感应能力（信号变化达30%）。相比目前主流的金刚石NV色心传感器，荧光蛋白体积更小、可基因编码精准定位到细胞特定部位，且无需超低温设备。尽管仍面临蛋白稳定性差、三重态停留时间短等挑战，研究人员正通过蛋白质工程优化其量子性能。该方向属于快速发展的‘量子生物传感’领域，已获美、英等国重点资助，未来有望用于实时监测神经元放电、检测微量自由基（癌症早期标志）及高精度细胞内环境成像。