By 肯纳休斯 - 卡斯尔伯里 27 年 2024 月 XNUMX 日发布
在科学研究中,学科经常平行运行,很少交叉,博士。 克拉丽斯·D·艾洛, 该组织的创始人和领导者 量子生物科技 (QuBiT) 实验室是跨学科创新的灯塔。艾洛是“量子生物学”这一新兴领域的开拓者,他正试图弥合量子物理学和生物学之间的差距。这项努力可能会在最基本的层面上彻底改变我们对生命的理解。 “让量子生物学领域合法化是很困难的,”艾洛告诉 内部量子技术. “由于伪科学,由于目前的技术,意识的量子起源是拟议的且无法证明的,除了关于将微小有机体与技术量子比特纠缠在一起的毫无根据的主张之外,围绕它存在很多误解。”
量子生物学, 虽然不是一个新概念,但它一直徘徊在主流科学的边缘,并且经常受到科学家的怀疑。它探讨了纠缠和叠加等量子现象在生物过程中可能发挥的作用——这一概念挑战了物理学、生物学和化学的传统观点。
凭借其深厚的量子物理学背景和对生物系统的浓厚兴趣,Aiello 提倡在 QuBiT 实验室采用更加综合的方法。她认为,量子力学的特性可能是驱动复杂生物机制的基础,例如光合作用、酶反应,甚至细胞对电磁场的反应。
令人惊讶的是,艾洛的旅程并不是从生物学或量子物理学开始的。虽然她想攻读物理学位,但她的父母建议她攻读工程学位,因为她的祖国巴西为工程师提供的待遇比物理学家更高。在 2000 年代初攻读本科学位期间,艾洛在导师圣保罗大学的费尔南多·勃兰特教授的指导下学习了更多关于量子物理学的知识,他让艾洛阅读了费曼的讲座。艾洛在法国综合理工学院完成了学位,在那里她有更多的机会去追求她对量子物理学的热情。 “当我毕业时,量子产业还不存在,”她解释道。 “但在我的本科生涯中,我能够参加一些早期的量子计算课程,并很快发现我喜欢它们。”
本科毕业后,艾洛转攻博士学位。麻省理工学院量子传感专业。作为伯克利化学实验室的博士后,她转向生物物理学。她的项目之一是创建一种对叶绿素分子进行成像的芯片。实验没有成功,艾洛寻找其他分子进行成像。她偶然发现了隐花色素,这是一种与物理学家所说的“量子传感”非常相似的蛋白质。
“几十年来,化学家们已经意识到室温试管‘量子传感’,但没有这么命名,”她补充道。这是艾洛第一次接触到量子物理学如何与生物学相互作用,她被迷住了。在斯坦福大学完成生物工程第二个博士后职位后,艾洛成为加州大学洛杉矶分校的助理教授。
2019 年 XNUMX 月,即疫情大流行前两个月,Aiello 成立了 QuBiT 实验室,专注于量子生物学。作为 QuBiT 实验室的首席研究员,Aiello 研究量子自旋(电子和其他粒子的固有属性)如何影响细胞等生物系统。她强调说:“这可能是从鸟类迁徙到胚胎发生等过程的关键。”
然而,对于影响生物过程的许多量子相互作用来说,它们必须在室温下起作用,这可能是一个很大的障碍。然而,正如其他量子物理和化学研究表明的那样,这些量子动力学可以在这些温度下发生很短的时间,但足够长的时间足以对生理功能产生影响。 Aiello 和她的 QuBiT 实验室团队希望进一步的研究能够证明它们驱动生理过程的因果关系。
作为量子生物学领域的领军人物和 QuBiT 实验室的领导者,Aiello 深知增加量子生态系统多样性的重要性。她强调说:“高级科学家可以在使该行业更具包容性方面发挥作用,不是作为救世主,而是作为盟友。”艾洛解释说,作为盟友,这些人应该了解该领域的问题和偏见,并为妇女和其他少数群体发声。
艾洛还提到,必须提高量子素养,才能使该领域变得更加多样化。 “围绕量子有很多误解;我们必须提高每个拥有高中学历的人的总体量子素养,”她说。 “这就像以前的编码一样,只有一小部分人可以编码,而现在每个人都可以。量子的类似之处在于,现在只有少数人能够接触到它。我们需要将其扩大到包括所有人;量子物理学对于我们理解我们已经生活的世界是必要的。”
Kenna Hughes-Castleberry 是《Inside Quantum Technology》的总编辑,也是 JILA(科罗拉多大学博尔德分校和 NIST 的合作伙伴)的科学传播者。她的写作领域包括深度科技、量子计算和人工智能。她的作品曾在《国家地理》、《科学美国人》、《Discover》杂志、《新科学家》、《Ars Technica》等杂志上发表。
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- Sumber: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/women-of-quantum-technology-dr-clarice-d-aiello-of-the-quantum-biology-tech-qubit-lab/
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