科技日报北京1月21日电（记者张梦然）量子生物学迈入人工规划实用化新阶段。据发表于最新一期《天然》杂志的研讨，英国牛津大学团队成功制备出一类由量子驱动的蛋白质。这是一种生物分子磁灵敏荧光蛋白（MFP），能与磁场和无线电波相互作用，其特性正源于蛋白质内部的量子力学效应。
以往研讨曾提醒，量子效应在某些生物进程中发挥关键作用，例如鸟类的磁感应导航。而这是初次经过人工规划，将其转化为一系列具有实用价值的新式技能。这在某种程度上预示着人类从单纯调查天然界的量子现象，迈向了自动使用并改造这些现象以服务于实践使用的阶段。
研讨团队首要开宣布一种原型成像仪器，能使用相似磁共振成像（MRI）的原理，对经过人工改造的蛋白质进行体内定位。与惯例MRI不同，该体系能追寻生物体内详细分子或基因表达的改变。这项才能对靶向药物投递、盯梢肿瘤内部遗传改变等医学难题具有极端重大意义。
接着，为制备这类蛋白质，团队采用了一种称为“定向进化”的生物工程办法：首要向编码该蛋白的DNA序列中引进随机骤变，发生不计其数个性质各异的变体，从中挑选出功能较好的骤变体，并屡次重复这一进程。终究，经过多轮挑选与进化，所得蛋白质对磁场的灵敏度明显进步。
这项打破依赖于工程生物学、量子物理和AI等多学科的深层次地交融。论文榜首作者、工程科学系博士生加布里埃尔·亚伯拉罕斯表明：“这是一项令人兴奋的发现。人类尚无法从零开始规划出高功能的生物量子传感器，但经过详尽引导细菌的进化进程，大天然为咱们指明晰一条可行的路途。”
这项研讨也体现出从科学发现到技能打破的途径往往难以预测。研讨团队对磁灵敏荧光蛋白内部量子进程的了解，离不开多年来对鸟类地磁导航机理的研讨堆集。一起，研讨完成了跨学科协作的愿景，使多项技能得以在同一实验室中同步推动。
这就像是给生物学研讨装上了“量子雷达”——科学家不再仅仅傍观天然界的奇特戏法，而是亲手导演了一场革新。他们借细菌之手，“驯化”出了能感应磁场的荧光蛋白，让咱们榜首次具有了能在活体内追寻单个分子的“量子显微镜”。这也代表着，未来医师或许能像看天气预报图一样，实时看清肿瘤内部的基因改变，让靶向药物精准锁定目标。更令人振奋的是，这条路子打破了学科壁垒：从鸟类导航的奥妙到燕麦蛋白的改造，从量子物理到AI挑选，本来前沿打破，往往藏在跨界协作的缝隙里亮光。
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