"生命过程中能量转换与信息处理的量子物理问题

最近的实验研究表明，至少在两类生命过程中量子相干效应可能具有至关重要的作用。实验上已经明显展示量子相干性对这两类生命过程起作用的证据：1、光合作用体中能量激发的相干传输 。 2、 动物迁徙中神经系统对弱磁场方向识别。这些重要的实验发现，有可能导致了量子物理和生命科学的进一步交叉，形成新的研究热潮。借助于量子效应充分开发利用，生命体系量子效应的研究将成为一个蓬勃发展的前沿科学领域。我们将针对合作用体LH能量和电子转移，要更加深入研讨光合作用机制，并反过来由此设计具有高效光电转换仿生功能的固体人工器件。我们将组织物理、化学和生物物理领域 10人左右的专家，为时时间10天左右/年，"突出"高、研、讨"相结合；高－内容前沿专一深入，研－就某一问题深入钻研与推演；讨－展开热烈的讨论，乃至争论等"。目标要实质性地推动国内这方面的研究。

一年来我们组织相关研究人员在光合作用和量子开系统领域做了相关研究，我们主要研究了以下两个问题：.1. 我们研究了一个包含了吸收体和发射体的生物系统内的光吸收和能量转移问题。我们计算发现能量通过暗态通道的转移效率与发射体的自发辐射率无关，所以被显著的提高了。我们也计算了能量的平均转移时间，它揭示出能俩通过这个通道的转移时间并不是最优化的。我们估计了系统达到最大平均输出功率时所需要的参数。功率谱的分裂可能用来解释光合作用中出现的两个主要的吸收峰。.2. 我们研究了基于自由基对的化学反应对鸟类方向识别的作用，并发现自由基对中的电子单态和三重态的转换效率对弱磁场的方向很敏感。我们还证明了化学物质的量子产额是决定于相互作用的核自旋环境的洛施密特回声的，因此环境的量子临界性可以增强弱磁场方向探测的敏感性。