正如達爾文所說，探索生命起源要探索物質(zhì)起源。物質(zhì)世界與生命世界，本質(zhì)都是各種量子組成的結(jié)構(gòu)集合體。量子世界與宏觀物質(zhì)世界、生命世界存在著不同，似乎量子是生命與物質(zhì)的中間體，因為結(jié)構(gòu)不同而組成不同的世界。我們有必要從量子世界理解生命的演化。

在雙縫實驗中，電子會因為有人用觀察設(shè)備試圖觀看電子路徑而改變方向，在時間延遲實驗里，光會因為人遮擋住其路徑而選擇另一條道路，似乎量子擁有自己的意識。在很多量子實驗中，量子系統(tǒng)能夠形成協(xié)調(diào)性，而且很多物質(zhì)擁有自己的記憶特征，并能夠天然地進行自我組裝，尤其有機分子，因為結(jié)構(gòu)不同形成不同的分子表達結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出不同的特征。

量子力學建立以后，對于量子力學的物理解釋和哲學意義這個問題，一直存在著嚴重的分歧和激烈的爭論。許多著名物理學家、哲學家、實驗物理學家、數(shù)學家等都卷入了這場爭論。爭論之深刻、廣泛，在科學史上是罕見的。在1927年和1930年這兩屆物理學盛會的索維爾會議中，關(guān)于量子力學的辯論，愛因斯坦兩次都被以玻爾為首的哥本哈根派打敗。愛因斯坦強調(diào)量子世界深層的因果關(guān)系，量子現(xiàn)象背后必然存在原因。而哥本哈根派強調(diào)量子世界的幾率，波粒二象性，不確定性，不能同是測量量子的兩個狀態(tài)，而很多科學證據(jù)也證明了哥本哈根派系是對的。

現(xiàn)代物理學證據(jù)證明，量子力學并非不確定。比如2010年，美國科學家設(shè)計出一種肉眼可見的量子機械，讓一個極小的半導(dǎo)體“量子鼓”同時處在振動和不振動的疊加態(tài)中，進一步縮小了量子力學和我們現(xiàn)實感之間的距離。該研究成果獲評《科學》雜志2010年十大科學突破之首。1996年，物理學家將電子空穴和自旋子分開，自旋和軌道這兩種性質(zhì)伴隨著每一個電子。電子衰變?yōu)閮蓚€不同部分各自攜帶電子的部分屬性：一個是自旋子，具有電子的旋轉(zhuǎn)屬性；另一個是軌道子，具有電子繞核運動的屬性。

電子可以分裂及“量子鼓”的兩個狀態(tài)測量說明愛因斯坦的疑問并非完全錯誤，而愛因斯坦研究大統(tǒng)一理論，也是準備用新理論代替統(tǒng)一量子力學與相對論。至少愛因斯坦本人認為相對論并非完美，正如他認為的量子力學不完美一樣。在宇宙的深層里面，微觀量子世界與宏觀相對論時空世界，必然產(chǎn)生聯(lián)系。當然新理論還要囊括占據(jù)宇宙23％的暗物質(zhì)與73％的暗能量。

愛因斯坦與玻爾的哲學辯論，為物理學的思考及發(fā)展奠定了很大的思想空間，雖然留下無數(shù)謎團，也正說明了人類對真實世界的認識的局限性。

20世紀50年代，物理學家大衛(wèi)·玻姆發(fā)表了他的第一本書《量子理論》，成為該領(lǐng)域的一部經(jīng)典教科書，他成功構(gòu)建了一個隱函數(shù)體系。粒子擁有確定的位置和動量，周圍彌漫著直到宇宙盡頭的“量子勢”，以維護愛因斯坦的“上帝不擲骰子”觀點。觀測儀器會和量子勢之間發(fā)生作用，從而使粒子改變它的行為模式。

玻姆認為，量子理論和相對論之間的矛盾，暗示了在自然宇宙中存在一種更基本的層面。無論是量子理論還是相對論，都指向這一更深層的理論。而這種更基本的層面，代表了一種不可分割的整體和一種隱含的秩序，在此之上才產(chǎn)生了我們對這個經(jīng)驗宇宙的解釋秩序。

玻姆的隱含秩序不僅適用于物質(zhì)也適用于意識，它能解釋物質(zhì)和意識二者之間的關(guān)系。隱含秩序代表更基本的真實，精神和物質(zhì)被看作是這一更基本真實在我們的解釋秩序中的一種投射。

玻姆用聽音樂的經(jīng)驗來討論意識的性質(zhì)。他認為，對運動和變化的感受構(gòu)成了人們的音樂經(jīng)驗。剛剛過去的和當下的感受在大腦中同時呈現(xiàn)，剛過去的成為對當下的解釋，這是一種轉(zhuǎn)化，而不是一種記憶。玻姆認為，這正是意識從隱含秩序中的浮現(xiàn)。

玻姆把對運動、變化、流動以及相關(guān)類似的經(jīng)驗，如聽音樂，作為一種隱含秩序的體現(xiàn)。他稱支持這一觀點的證據(jù)來自簡·皮亞蓋特對嬰兒的研究。這些研究顯示，兒童必須學習時間和空間，因為這是解釋秩序的部分，而他也有一個“硬件”來理解運動，這是隱含秩序的部分。他認為語法形成了大腦中的“硬件”。但玻姆從未提出任何具體的大腦機制，將他的隱含秩序和意識聯(lián)系起來。

目前有幾種不同的量子意識理論。代表人物除了大衛(wèi)·玻姆之外，還有古斯塔夫·波洛伊德、大衛(wèi)·查爾默斯、羅杰·彭羅斯與斯圖亞特·哈梅羅夫等人。

2011年1月，在曼哈頓菲羅克忒忒斯多學科研究中心舉行的一場題為“真實的性質(zhì)”辯論會。這場辯論會的主題是——物理學和數(shù)學能完整描述真實嗎？其中涉及到量子與生命的關(guān)系，將科學家、藝術(shù)家和學者們集中到一起，以圓桌會議的形式進行科學探討，致力于在科學與人文兩個截然不同的世界之間架起溝通的橋梁。

古斯塔夫·波洛伊德（GustavBernroider）認為玻姆的“隱含—解釋”理論構(gòu)架說明了神經(jīng)過程和意識之間的關(guān)系。2005年，波洛伊德發(fā)表論文詳細論述了這一過程的物理基礎(chǔ)。文章的主要觀點是，量子相干是由和神經(jīng)過程有關(guān)的一種足夠長的離子通道支撐。他提出，這種通道能和周圍的液體、蛋白質(zhì)以及同一細胞膜中的其他通道產(chǎn)生糾纏。離子通道控制著整個神經(jīng)軸突膜的電勢差，在大腦的信息處理過程中起著核心作用。

澳大利亞國立大學大衛(wèi)·查爾默斯（David Chalmers）提出了多種量子力學方式來解釋意識，他認為：問題在于我們?nèi)绾谓忉專钣锌赡艿慕忉屖?，在意識狀態(tài)不可能被疊加的條件下，意識狀態(tài)和系統(tǒng)的整體量子狀態(tài)有關(guān)。大腦作為意識的物理系統(tǒng)，在非疊加的量子狀態(tài)中，該系統(tǒng)的物理狀態(tài)和精神現(xiàn)象之間相互關(guān)聯(lián)。

美國物理學家亨利·斯塔普（Henry Stapp）1993年出版了著作《精神、物質(zhì)和量子力學》，他的解釋更為客觀，結(jié)合了自行坍塌理論等。斯塔普認為，意識對大腦神經(jīng)興奮進行最高水平的控制。量子大腦事件發(fā)生在整個大腦，是從大范圍的大腦興奮中進行選擇。神經(jīng)興奮被看做一種編碼，每一個意識經(jīng)歷都是來自這一編碼的選擇。據(jù)此理論，大腦是個以記憶為輸入數(shù)據(jù)的自行編程的計算機，記憶本身是來自過往經(jīng)驗的編碼。

量子大腦動力學（Quantum brain dynamics）最早起源于20世紀60年代，其代表人物是物理學家Hiroomi Umezawa和赫伯特·弗洛里希與馬利·吉布（Mari Jibu）等人。根據(jù)量子大腦動力學理論，占大腦70％的水分子有兩個電極，構(gòu)成了量子場，稱為皮層場。皮層場中的量子被稱為皮層子。皮層場和生物分子產(chǎn)生的量子相干波相互作用，在神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中傳播。

弗洛里希最早提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中會產(chǎn)生量子相干波，他認為，由于生物系統(tǒng)中生化過程波動的擾亂，尚不清楚是什么次序支持。量子大腦動力學認為皮層場不僅互相作用，而且會擴展到對整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制。量子大腦動力學的支持者認為，意識并非由某種確定的途徑產(chǎn)生。一方面，吉布和雅蘇認為，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，皮層場和生物分子波的能量量子之間的相互作用產(chǎn)生了意識。另一方面，維泰羅認為，量子大腦動力學中的量子狀態(tài)產(chǎn)生了兩極，一極是主觀的外部世界的表現(xiàn)，另一極是自我，這一自我向外部世界表現(xiàn)開放。根據(jù)該理論，意識既不是自我，也不是外部世界表現(xiàn)，而是處于開放的二者之間。

一些量子意識的證據(jù)表明：許多實驗力圖證明神經(jīng)過程與量子狀態(tài)有關(guān)。2003年到2009年之間，埃里克·康特等人做了一系列實驗，來證明人類在感知和認知模糊數(shù)字的過程中，其精神狀態(tài)中存在量子相干效應(yīng)，并取得了證據(jù)，為分析認知主體的時間動力學提供了理論支持。

（參考資料：《物理學和數(shù)學能完整描述真實嗎》2011年5月01日　科技日報　常麗君）

2007年5月德國《P.M.》雜志對德國物理學家Hans-Peter Duerr教授進行了專訪，Hans-Peter Duerr提出了量子魂的概念。Duerr教授認為：量子物理告訴我們，真實世界是一個龐大的精神體。它也向我們展示了，世界和未來是敞開的，充滿了各種可能性。這一認知給予我們無盡的樂觀與鼓勵。我們生存于其中的世界，比我們想象的要大得多。量子物理對自然的描繪更確切，因為量子世界遵循多元邏輯，不是非此即彼，而是亦此亦彼，量子是一個中間體。我們必須習慣的，就是這個不可捉摸，不置可否。量子物理中的場不僅僅是非物性的，它還沿入、更深層更寬廣的空間，那與我們?nèi)粘Ｊ煜さ娜S空間已毫不相關(guān)了。一個純粹的信息場，——好像一種量子碼，和物質(zhì)或能量已無關(guān)。這個信息場不僅僅在我體內(nèi)，它充斥著整個宇宙。宇宙是完整一體的，因為量子碼沒有疆界。只有這個“一”，具有不可分性。

這與大物理學家惠勒生前提出過的論斷很相似?；堇照J為：“萬物源于比特”。他認為，物理世界的所有單元，從最根本、最基礎(chǔ)的意義上來說，具有非物質(zhì)的來源和解釋。也就是說，我們所說的實在歸根結(jié)底產(chǎn)生于“是－否問題”的提出及其所激起的儀器反應(yīng)的記錄。簡而言之，所有的物質(zhì)性事物，究其根源，都是“理論上的信息”。

南京大學生張辰宇教授及其團隊在2011年9月《細胞研究》的一篇論文中發(fā)現(xiàn)：植物的微小核糖核（microRNA）可以通過日常食物攝取的方式進入人體血液和組織器官，進而發(fā)揮生物學作用。該研究證明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七種營養(yǎng)成分”（其他六種分別是水、蛋白質(zhì)、脂肪酸、碳水化合物、維他命和稀有元素）。張辰宇認為，“微小RNA十分特殊，從某種意義上來說，我們吃的不僅僅是食物，還有信息?！边@個發(fā)現(xiàn)，讓“吃什么補什么”、“一方水土養(yǎng)一方人”這些“老話”似乎有了理論依據(jù)，對于中國人來說，還為在傳統(tǒng)的中草藥中發(fā)現(xiàn)一類全新的活性分子提供了依據(jù)。

即使是最簡單的細菌也比任何的化學制品復(fù)雜的多，很多科學家試圖從大量的實驗里模擬生命誕生的過程，但是都失敗了。這是因為在化學實驗室條件下，化學語言和生物學語言并不一致。

美國宇航局天體生物學家薩拉·沃克（Sara Walker）試圖把信息論應(yīng)用于生物系統(tǒng)，他認為：“生物學信息的最重要特征并不是它的復(fù)雜性，而是它分層級性的組織方式。在所有的物理系統(tǒng)中信息都是從底部向上流動，從某種意義上說，系統(tǒng)的部件決定了整個系統(tǒng)的特性。比如預(yù)測天氣，先要搜集各個地區(qū)的溫度和氣壓，然后計算出天氣系統(tǒng)作為一個整體的移動方向和變化趨勢。在有機體內(nèi)，底部朝上的信息流和頂部朝下的信息流傳遞方式可能相互混合，一個細胞是否反映了一個基因特性取決于環(huán)境對整個細胞造成的機械壓力或者電場。”

科學家一直試圖通過電子計算機模擬出一個有意識的、自我補充能量與復(fù)制的生命體，但是目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)成功的案例。科學家希望將生物信息導(dǎo)入物理學和化學之中，使物質(zhì)作為生物信息的中介來最終解釋生命的起源。

在作者另一本物理書《宇宙的第三種猜想》里，作者提出圓轉(zhuǎn)聚合的宇宙模型與九層宇宙學說，認為宇宙是一個自我旋轉(zhuǎn)運動的，無數(shù)多的力弦粒子經(jīng)過多層聚合，構(gòu)成一個多層的宇宙。這其中包括物質(zhì)及生命都在宏大宇宙中一個物質(zhì)在不同層次里，但是層級不同會有不同的表現(xiàn)，一個量子既擁有自己的屬性，也擁有其所在分子、基因、生物體及天體物質(zhì)中所承擔的屬性。對于粒子物質(zhì)的表現(xiàn)，更體現(xiàn)在其不同的結(jié)構(gòu)里，比如碳因為結(jié)構(gòu)不同可以表現(xiàn)為柔軟的石墨，也可以是世界最堅硬的金剛石。但是在生命系統(tǒng)里，碳是重要的元素。