核心观点 - 量子生物学领域取得重大突破，从观察自然界的量子现象迈入了通过人工设计实现实用化的新阶段 [1] - 研究团队成功制备出由量子驱动的生物分子磁敏感荧光蛋白，其特性源于蛋白质内部的量子力学效应，并能与磁场和无线电波相互作用 [1] - 该技术突破有望在靶向药物递送、实时追踪肿瘤内部遗传变化等医学领域带来革命性应用 [1][3] 技术突破与原理 - 研究团队采用“定向进化”的生物工程方法制备蛋白质：向编码蛋白的DNA序列引入随机突变，产生成千上万个变体，经过多轮筛选与进化，最终使蛋白质对磁场的敏感度显著提高 [1] - 该突破依赖于工程生物学、量子物理与人工智能等多学科的深度融合 [2] - 对蛋白质内部量子过程的理解，得益于多年来对鸟类地磁导航机理的研究积累 [2] 应用与仪器开发 - 团队开发出一种原型成像仪器，能够利用类似磁共振成像的原理，对经过人工改造的蛋白质进行体内定位 [1] - 与常规MRI不同，该系统可以追踪生物体内具体分子或基因表达的变化 [1] - 该技术被比喻为“量子显微镜”，未来或能让医生实时看清肿瘤内部的基因变化，实现靶向药物的精准递送 [3] 研究意义与影响 - 这是首次通过人工设计，将量子效应转化为一系列具有实用价值的新型技术 [1] - 研究实现了跨学科协作的愿景，使多项技术得以在同一实验室中同步推进 [2] - 该突破表明前沿创新往往源于跨界合作，打破了学科壁垒 [3]

量子生物学研究突破 - 以色列研究发现质子转移过程不仅受化学因素影响，还显著受电子自旋这一量子特性作用，为理解细胞内能量和信息传递提供新物理视角 [1] - 实验证实向溶菌酶晶体注入特定自旋方向电子会显著降低质子迁移率，直接证明生物系统中电子自旋与质子转移存在耦合关系 [1] - 该发现挑战了将质子转移视为纯粹化学过程的传统观点，表明生命体系能量与信息传递可能比先前认为的更具选择性和可控性 [2] 手性分子机制 - 研究揭示新机制与量子化学中"手性诱导的自旋选择性"效应一致，描述特定手性分子如何与不同自旋电子选择性相互作用 [2] - 手性分子在生物系统广泛存在，蛋白质、糖、DNA和RNA的基本单元如氨基酸、单糖和核苷酸均以单一手性存在 [1] 跨学科应用前景 - 研究为量子物理学与生物化学融合提供重要例证，印证生命现象中蕴含量子机制的可能性 [2] - 该耦合机制有助于开发控制细胞内信息传递的新型仿生技术，开辟量子生物学和仿生技术新研究方向 [1][2] - 实验局限在于使用纯化溶菌酶晶体，尚不清楚现象在活细胞复杂环境中的作用机制 [2]