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手性、量子力学和生物决定论
手性、量子力学和生物决定论 PCW Davies 澳大利亚天体生物学中心 麦考瑞大学，新南威尔士，澳大利亚 2109 和亚利桑那州立大学，邮政信箱 876505，坦佩，AZ 85287-6505 摘要 天体生物学的目标就是发现第二个独立于地球生命而从头出现的生命样本（而不是通过胚种论过程与地球生命拥有共同起源的外星生命）。然后，就有可能将生物学中符合规律和预期的方面与偶然和偶然的方面区分开来，从而解决自然法则是否本质上对生物友好的问题。流行的假设是生命是物理和化学的几乎不可避免的产物，因此在宇宙中广泛存在，这被称为生物决定论。生物决定论是否正确仍是一个悬而未决的问题，因为基础物理学中几乎没有支持它的直接证据。同手性是已知生命的深层属性，为偶然性与规律性或偶然性与必然性之间的相互竞争思想提供了一个重要的测试案例。可以想象，手性特征是由基础物理学通过破坏宇称的弱相互作用和电磁相互作用的混合印刻在生命上的。如果是这样，同手性将是普遍的和有规律的。另一方面，它可能是偶然的结果：前生物阶段的随机分子事故。如果后一种解释是正确的，我们可以预期，即使第二个生命样本在基本生物化学上与已知生命相似，它也可能具有相反的手性特征。因此，在生物决定论方面，手性和生物发生之间存在着一种奇怪的正相关关系。如果生命的手性特征是偶然的产物，我们可能希望发现“镜像生命”（即具有相反手性特征的生物）作为第二次起源的证据，后者将证明生命从非生命中出现是准确定性的。另一方面，如果手性特征是由基础物理学决定的，那么确定外星生命的独立起源可能要困难得多，因为外星生命的生化组成与已知生命相似。在继续通过实验寻找第二个生命样本（可能是通过检测手性“异常”）的同时，可以进行一些理论研究以缩小选择范围。手性决定论本质上是一个量子过程。有迹象表明量子力学在生物学中起着关键作用，但这一说法仍然存在争议。在这里，我回顾了一些关于生物学量子方面的证据。我还总结了一些建议，通过寻找地球上多个起源事件的证据来测试生物决定论，并识别现存的“外星微生物”——从熟悉生命的独立起源中进化而来的微生物。关键词：生物物理学，同手性、量子力学、生物决定论 1. 偶然性和必然性 生物学史上的一个里程碑事件是雅克·莫诺出版了他的奠基之作《偶然性和必然性》1 。在这本书中，莫诺指出，生物体的形成部分是由自然法则决定的，部分是由偶然事件或应急事件决定的。也就是说，生物体的某些特征在某种意义上是宇宙性质预先决定的、基本的和不可避免的，而其他特征则纯属偶然和附带的。问题是要知道哪个是哪个。鉴于我们只有一个生命样本可供研究，因此很难将必然性和偶然性区分开来。天体生物学的主要动机当然是发现第二个生命样本，这将有助于我们识别基本和普遍特征，并将它们与特定和偶然特征区分开来。在没有第二个生命样本的情况下，关于偶然性和必然性的相对组合产生分歧的范围很大。因此，莫诺德认为，生命绝大部分是偶然的产物，斯蒂芬·杰伊·古尔德也持同样的观点，他认为，即使是智力等基本特征也纯粹是偶然的。另一方面，
- 致力于治愈遗传性疾病 -
13:50-14:50 第 6 节 主席：Toya Ohashi 和 Hiromi Kanegae 先天性代谢错误的体内基因治疗 1) 针对罕见疾病患者正在进行的基因治疗临床试验的结果：MPS IIIa、GSDIa、OTC 缺乏症和威尔逊氏病 Eric Crombez – (Ultragenyx Pharmaceutical Inc. 美国加利福尼亚州诺瓦托) 2) 通过在小鼠中表达血脑屏障穿透酶的 AAV 使 GM1 神经节苷脂储存完全正常化 Koki Matsushima (慈惠会大学医学院基因治疗系)
混乱诱导的光学手性
的手性和混乱都根植于对称性的破裂中，在基本和应用物理学中一直很有趣。尽管他们共同基础，但这两个基本概念在很大程度上是独立发展的，在交叉路口留下了未开发的潜力。在这里，我们报告了混乱诱导的光学手性，并在量子微叠剂中建立了这些基本现象之间的第一个直接联系。我们揭示了混乱的光动力学打破了时间反转对称性，从而在反推销腔模式之间产生了局部不平衡的强度。通过将手性变压器整合到微腔中，这种局部不平衡被转化为全球性手性，从而产生高度方向的娱乐内激光场，并具有测量的counterpropagation功率比超过10 dB。值得注意的是，这种混乱引起的手性表现出极大的鲁棒性，可以使变压器位置和跨不同空腔边界形状之间的变化具有多种变化，超过了传统方法的多功能性，从而为创新的手势光电设备，单向量子网络和超越。
手性$ d $ - 波超导体
手性D波超导性。手性超导体由超导顺序参数和相关拓扑保护的手性手性边缘模式设置的有限的Chern号码。然而，边缘模式产生的手性边缘电流和轨道角动量（OAM）并非受到拓扑保护，因此需要另一种更健壮的实验探测器，以促进手掌D-波超导体的实验性验证。我们最近显示了手性D-波超导体中四倍定量的无芯涡旋（CVS）的外观，由封闭的域壁组成，该壁壁上装饰了八个分数涡流，并产生了Chern数量，手柄和超管配对对称性对称对称性的烟熏枪标志Holmvall和A. M. Black-Schaffer，物理学。修订版b 108，L100506（2023）]。特别是，CV自发地破坏了轴向对称性的平行性手性和涡度，并直接出现在局部密度（LDOS）中，可通过扫描隧道光谱（STS）测量。In this paper, we first demonstrate a strong tunability of the CV size and shape directly reflected in the LDOS and then show that the LDOS signature is robust in the presence of regular Abrikosov vortices, strong confinement, system and normal-state anisotropy, different Fermi surfaces (FSs), nondegenerate order parameters, and even nonmagnetic impurities.总而言之，我们的论文将CVS视为手性D波超导性的可调且可靠的标志。
无矫正涡旋作为手性$ d
物质的外来量子状态继续产生令人惊讶的现象。一个主要的例子是手性超级导管，其中超导性不仅与非平凡拓扑结合在一起，而且与自发的时间反转对称性断裂（TRSB）[1]相结合，导致许多非常常规的效果[2-6]。最杰出的是按顺序参数绕组设置的有限的Chern号，从而产生了受拓扑保护的手性边缘模式[7-14]。早期的重点集中于手性p波超导性[3，15]及其与3 he [2-6]中超级流体的相似之处，而手性d波超电导率最近越来越多，由于提议在一系列材料中的提议引起了显着关注]，srptas [28 - 31]，Lapt 3 P [32]，BI / NI [33，34]和URU 2 SI 2 [35 - 38]。此外，最近提出了手性D波超电导率作为实现拓扑量子计算的平台[39 - 41]。仍然，直接检测超导配对对称性和拓扑不变性仍然是物理学中最杰出的两个问题。因此，手性超导体的无可争议的掩盖被证明是难以捉摸的。使事情变得更糟，最近的研究预测，典型的纤维印刷（例如手性边缘电流和固有的轨道角动量（OAM））消失了除P波[42 - 49]以外的所有配对对称性，更复杂的测量结果。确实，虽然手性边缘模式是拓扑的，但它们的当前和OAM不是[47，50，51]。在本文中，我们着手通过以独特的涡旋缺陷的形式识别强大的实验体积签名来解决手性d波超核的问题。涡流已在手性p波超级流体[2-6]中进行了广泛的研究，预测无模拟的涡流缺陷
堕落状态在手性极化
在这项工作中，我们从理论上探讨了偶然的/手性光 - 材料 - 互动是否需要捕获手性偏光元学的所有相关方面，或者是奇异的/ACHIRAL理论是否足够（例如，长波长/偶极近似值）。这个问题是不重要的，因为Achiral理论（哈密顿人）仍然具有手性解决方案。为了阐明这个基本的理论问题，简单的GAAS量子环模型与偶极子近似中单手光腔的有效手性模式结合在一起。裸体物质GAAS量子环具有非分类基态和双重变性的第一激发状态。对孤立的物质系统的归化激发态的手性或精神性质（叠加）仍然不确定。然而，在我们的奇偶校验中，在对手性腔的描述中，我们发现穿着的特征态（从头开始）会自动获得手性特征，并根据腔的手工歧视。相比之下，非分类的裸露物质状态（基态）在偶极子近似内的手性腔内没有表现出能量歧视。尽管如此，我们的结果表明，腔的惯性仍然可以印在这些状态（例如，角动量和手性电流密度）。总体而言，上面的发现突出了堕落状态在手性偏光元中的相关性。，因为线性极化腔的最新理论结果表明在集体强耦合条件下形成了沮丧且高度退化的电子接地状态，同样，这同样有望在手性偏振层中形成，因此可能会容易发生手柄对称性破坏效应。
医疗保健领域对人工智能的接受度
3 另外，道具的展示顺序也是随机的。 4 由于10个项目中有4个被呈现，因此如果随机呈现，每个项目出现的次数可能会有所不同。因此，可以使用平衡的不完全区组设计（Louviere 和 Flynn，2010）来确保项目出现的频率相等。然而，由于本章的样本量非常大，达到 150,010（使用下面描述的计数方法），我们确定由于随机呈现而导致的出现次数差异很小。
手性偏光元的经典方法
我们提供了一个基于经典电磁学的理论框架，以描述Fabry-Pérot腔的光学特性，并用多层和线性手性材料填充。我们发现了转移 - 矩阵，散射矩阵和绿色功能方法之间的正式联系，以计算依赖极化的光学传播和空腔模型的圆形二色性信号。我们展示了诸如洛伦兹的互惠和时间反向对称性之类的一般对称性如何限制此类腔的建模。我们采用这种方法来通过数值和分析研究，由金属或螺旋性的介电光子晶体镜制成的各种Fabry-Pérot腔的特性。在后一种情况下，我们根据在镜面界面上反映的电磁波的部分螺旋性保存分析了手性腔极性的发作。我们的方法与设计创新的Fabry-Pérot腔有关手性传感和探测腔体模化的立体化学相关。