探索「意識」的起源：從RNA世界假說到人類大腦糾纏網路
引言：從本質上看，亞宏觀尺度下物質，如RNA、DNA、苔蘚、貓咪、人類等等具有的「意識」，本質上還是其內部微觀量子與其他微觀量子（既包括外部，也包括內部其他）的相互感應的結果。這個內部微觀量子，我稱之為「遊離態量子比特」。遊離態量子比特可以通過之發生相互影響的其他微觀量子（如外部的光量子或者其他類型的微觀量子）雙向感應，從而獲得外部的信息，再加上能量，從而實現熵減。這種亞宏觀尺度下的物質對微觀量子之間的雙向感應，實際上是由這種「遊離態量子比特」作為「中間人」來實現的。
我在上一篇文章中提到，麥克斯韋妖必須獲取信息和能量才能真正做熵減工作。麥克斯韋妖是思想實驗中的存在，而生命是實實在在的存在熵減。朱清時將「真氣」理解為麥克斯韋妖，感覺還是很玄幻，現在需要真的可以用實驗來檢測出來的，即使是猜想，也必須合乎邏輯。那麼生命中的麥克斯韋妖到底是什麼呢？我在很早以前就有過一個假設，假設存在一種「遊離態量子比特」，它們可以起到感應信息獲取信息的作用，即生命中的麥克斯韋妖，即使是RNA和DNA中也存在它們。
人類的頭腦自從進化出了「觀念」思想的功能以來，就對「意識」產生了各種各樣的「思維推測」，從萬物有靈到一神宗教，再到各種哲學理論、科學理論，無不或明或暗的帶有「意識」的部分在其中。今天我們常常看到的「靈魂」、「上帝」、「唯物」、「量子」、直到真真實實看到的某種實際事物，如一座高樓、一隻貓咪，等等其實都是意識的產物，只不過意識本身也進化出幾種分類，有抽象中的，也有感應到的。
從麥克斯韋到布里淵，真正的麥克斯韋妖如果要做熵減工作，必須獲取外部的信息和能量。麥克斯韋妖是思想實驗中的存在，而生命是實實在在的存在熵減，那麼生命中的麥克斯韋妖到底是什麼呢？或者說生命中起到這個麥克斯韋妖作用的到底是什麼東西呢？真氣的說法感覺有點「玄幻」，畢竟真實的存在要能夠用實驗檢測感應得到才行。即使是猜想，也必須合乎邏輯。
最原始的RNA可能是率先具有麥克斯韋妖的物質，德國科學家最新研究發現RNA成為地球上形成所有生命的首個自複製分子的可靠證據。德國慕尼黑大學一支化學家研究小組最新研究表明，膘嘌呤和鳥嘌呤很容易合成，證實RNA分子可以作為地球生命的起源物質。這項最新研究報告發表在近期出版的《科學》雜誌上。多年以來科學家認為地球生命起源與RNA分子的形成密不可分，因為RNA分子可以存儲信息，並且作為一種催化劑。研究小組研究表明，一種叫做甲醯胺基嘧啶(formamidopyrimidine)的分子在特殊條件下發生反應形成嘌呤，他們發現在胺中添加酸可促使形成嘌呤，同時它很容易結合甲酸。近期研究顯示彗星上存在著大量甲酸，這意味著如果彗星碰撞在行星上，在特定條件下很可能與嘌呤結合在一起，一旦出現這種情況，將結合形成糖類物質，形成大量的嘌呤，其中包括腺嘌呤和鳥嘌呤，它們是形成RNA分子的必需成分，為早期地球孕育生物體提供基礎條件。
雖然不像DNA那樣形成規則的雙螺旋結構，RNA的結構也並不簡單。RNA世界假說認為，地球上早期的生命分子以RNA的形式先出現，之後才是DNA；早期的RNA分子同時擁有遺傳信息的儲存功能（如同當今的DNA一樣）和催化能力（如同當今的蛋白質一般），支持了早期的細胞或前細胞生命的運作。
我假設，RNA中就存在「遊離態量子比特」，這種遊離態量子比特的作用就相當於麥克斯韋妖，它們可以通過感應與之發生相互影響的其他微觀量子（如外部的光量子或者其他類型的微觀量子），從而獲得外部的信息，再加上能量，從而實現熵減。這種亞宏觀尺度下的物質對微觀量子之間的雙向感應，實際上是由這種「遊離態量子比特」作為「中間人」來實現的。
這樣從本質上看，亞宏觀尺度下物質具有的「意識」，本質上還是其內部的微觀量子與外部微觀量子的相互感應的結果。但是又有了意識種類的升級，這樣，我從物質尺度上對「意識」的概念進行了外延，分成三大類：1、微觀尺度上的感應，即量子之間的感應；2、亞宏觀尺度物質對量子的感應，這就是生命的意識；3、整個宇觀尺度對微觀量子的感應，即整個宇宙就是一個「意識主體」。
現在開始討論人的意識。我們通常所說的人的意識，是上面所說的遊離態量子比特再次進化出來的功能。遊離態量子比特起到了生命中麥克斯韋妖的作用，它通過感應其他量子比特從而實現獲取信息的功能。遊離態量子比特如同計算機中的隨機存儲器，它和其他量子比特糾纏的時間持續非常短，這時地球生命經過漫長的進化，生命中出現了與其他量子比特（如外部光量子，當然也包括內部其他量子）糾纏時間較長的「遊離態量子比特」，持續時間到達一個臨界點以後，這種遊離態量子比特實際上已經實現了突變，它們已經可以作為存儲信息的量子比特了，也就是記憶的產生。
僅僅有記憶還沒有達到我們通常理解的人類意識的能力，我們通常理解的人類的意識，大多數是指抽象思維的能力，實際上這種能力也是前面兩個階段進化而來。我在之前很多文章中說過，人類觀念的產生，源自信息的感應功能和存儲功能重疊未分化的結果，隨著人類的進一步進化，這兩種功能會分化成兩個完全不同的沒有重疊的區域，如同我們今天看到的大腦的不同部位具有不能功能那樣。當然未來功能區真的完全分化以後，抽象思維也會變成一種普普通通的功能，成為整個大腦功能的一部分。當然所有這些功能實際上在其作用時，形成了一個由不同的「遊離態量子比特」構建的糾纏網路，也就是說這些功能並不是獨立的。由不同的「遊離態量子比特」構建的糾纏網路，其中任意一個「遊離態量子比特」都可以感應外部如光量子，也在時時刻刻感應著內部的已經存儲信息的量子（這些作為存儲信息的量子實際上原始功能也是遊離態量子比特，只不過進化出來了糾纏時間更長的功能，變成了存儲信息的量子）。這樣人腦相當於進化出來了類似計算機那樣的功能分化，遊離態量子比特成為了隨機存儲區，存儲信息的量子比特成為了只讀存儲器。這個由「遊離態量子比特」構建的糾纏網路，通過其中一個或者部分遊離態量子比特感應內部其他已存儲信息的量子，形成糾纏，即將其他量子併入到新的糾纏網路中，這個糾纏網路的每一次塌縮，形成一次意識，多次如此，形成意識流。
用上述我的假設來對比一下著名科學家彭羅斯和哈梅羅夫的客觀還原意識理論，在人的大腦神經元里有一種細胞骨架蛋白，是由一些微管組成的，這些微管有很多聚合單元等等，微管控制細胞生長和神經細胞傳輸，每個微管里都含有很多電子，這些電子之間距離很近，所以都可以處於量子糾纏的狀態。在坍縮的時候，也就是進行觀測的時候，起心動念開始觀測的時候，在大腦神經里，就相當于海量的糾纏態的電子坍縮一次，一旦坍縮，就產生了念頭。
另外，近年來，有一位牛人的研究也是全球關注的。我認為最有價值的是他論證生命體內的量子糾纏持續時間可以很長，實際上生命本身中的記憶要比他的這個時間還要長，這些未來或許會通過實驗發現。
Fisher是 IBM T. J. Watson 研究中心史上第一位訪問學者，隨後在加利福尼亞大學物理學系及Kavli理論物理學研究所工作。2007年，他暫時離開UCSB物理學系，以研究物理學家的身份加入了微軟Station Q實驗室。在2009到2010學年，Fisher在Caltech擔任教職，並於2011年夏天回到UCSB物理學系。Fisher在《物理學年鑒》上發表了他的關於意識的研究細節。他自己的論文的大部分都具有高度推測性。Fisher提出了一套完整的神經量子信息體系，包括量子比特、量子糾纏的產生、量子傳輸與存儲、量子測量，及分子層面的量子相干與測量對細胞層面神經脈衝活動的影響機制等，它們都有潛在的生物分子及相關酶化學反應過程等作為載體，整個邏輯鏈條的每個環節都清晰明確。
Fisher確定了生物場景中不同磷基分子的相干時間，並發表了一個候選的量子比特。那是一種稱為波斯納分子或波斯納集群（Posner molecule or cluster）的磷酸鈣結構，於1975年在骨骼礦物質里發現。它們也在實驗室里製造的模擬體液（即水加上生物分子和礦物鹽）里被觀測到過。
Fisher估算了這些分子的相干時間，結論是驚人的——105秒，簡直就像一整天那麼長。
他還至少確定了一種發生在大腦中的化學反應，他認為這種化學反應會自然地在波斯納分子內製造核自旋之間的糾纏態和相干態。這個反應過程參與鈣的吸收和利用焦磷酸酶的脂肪代謝過程。焦磷酸酶能打破2個相連的磷酸根離子結構，產生2個單離子。理論上說，至少這2個離子的核自旋應該是處於量子糾纏態的。將它們釋放到細胞周圍的液體中，就可能與鈣離子結合形成波斯納分子。
如果這些都是正確的，大腦的細胞外液可能會充斥著高糾纏態的波斯納分子組成的集群。如果出現在神經內部，這些分子可能會開始改變細胞發出信號和反應的方式，並由此形成思想與記憶。
量子糾纏產生機制所發生的載體——焦磷酸鹽及其水解的酶化學過程，與生命體能量存儲運輸的基本單元ATP直接相關。焦磷酸鹽是ATP水解過程的兩個產物之一(另一個是AMP)，焦磷酸酶也在生命體里普遍存在。ATP對於體內細胞來說異常重要，因為它作為儲能器，可以輕易地被輸送到各處細胞為生命活動供給能量。這聽起來給人的感覺是，似乎量子糾纏機制不僅僅會涉及神經活動，這方面尚有待進一步的探索。但ATP水解的逆過程，即將具有較高能量的磷酸鹽與AMP組裝為ATP的過程，分別涉及動物體內的氧化作用及植物體內的光合作用，而量子生物學的研究表明，量子隧穿、量子遊走等機制在其中都扮演著關鍵的角色。據NewScientist的報道，Fisher正在與斯坦福大學的神經科學家和分子生物學家合作，試圖通過實驗給出證據。
探索貓所有文章基於如下邏輯：意識本質 —>個人意識 —>群體意識（意識形態：巫術、宗教、哲學、科學、未來某種形態）。關於意識的本質，探索貓認為意識就是「感應」，是各種尺度下物質對微觀量子的感應，而且這種感應是雙向的，只有雙向的才叫意識。宇宙萬物都有這種能力，可以從物質尺度上分成三大類：1、微觀尺度上的感應，即量子之間的感應；2、亞宏觀尺度物質對量子的感應，這就是生命的意識；3、整個宇觀尺度對微觀量子的感應，即整個宇宙就是一個「意識主體」。
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