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量子力学的主要特征是不确定性原理、波粒二象性、能量量化和经典概率定律的修正。生物学关注的是自然系统如何运作——从理解遗传编码信息的复制方式，到获得复杂多步反应的机械模型。最近，研究人员一直在问，量子力学（通常是物理学的领域）是否也需要理解一些生物过程。这个领域包括理论和实验方面的有趣发展，以及多学科的讨论，本书记录了最新的进展。埃尔温·薛定谔在他著名的著作《生命是什么？》（薛定谔，1944 年）中指出，量子力学解释了生物及其细胞过程的稳定性，因为我们通过量子力学了解了分子的稳定性和结构。量子效应在化学系统的不同状态之间产生有时很大的能量间隙这一事实也很重要。电子能级之间的这种能隙使生物体能够捕获和存储光子从太阳携带的能量，并通过光诱导化学反应看到周围的世界。达维多夫在《生物学和量子力学》（Davydov，1982 年）中的观点是，量子力学与纯态孤立系统最为相关，因此对处于热平衡统计状态的生物系统意义不大。如果我们抛开量子力学是解释分子及其反应的性质所必需的这一事实——显然在从酶的作用到表型的遗传表达以及生物体构造的生化过程中都很重要——那么量子生物学就确定了
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