Nature：提醒迁移鸟类对地磁场感知的量子生物学机制

近日，中国迷信院合肥物资迷信研讨院强磁场迷信中间磁生物学研讨团队研讨员谢灿课题组与英国牛津年夜学传授Peter Hore、德国奥登堡年夜学传授Henrik Mouritsen等试验室构成的国内单干研讨团队在植物磁感应和生物导航畛域取得停顿，提醒了迁移鸟类对地磁场感知的量子生物学原理。相关研讨结果于6月23日以封面长文的模式颁发在《自然》上。

地球上许多生物在几十亿年的退化进程中，倒退出应用强劲地磁场在海陆空分歧空间、分歧标准上完成准确定向和导航的才能，其迷信原理尚未明白。另一方面，磁场的穿透性使得磁场刺激可能近程地、无损地深化生物体外部如年夜脑深处，应用磁场节制细胞或生物体有着无与伦比的劣势，也成为近十年的研讨热门。是以说明植物感知地球磁场进行迁移和导航的原理，提醒磁场对细胞或生物体的节制机制，不仅在中具备紧张意义，也是生物磁控技术和不依赖于卫星的新一代导航定位技术的需求。然而，今朝该畛域实际尚未完整说明，试验上的瓶颈尚未突破。

研讨职员利用磁共振光谱学等伎俩，对几种鸟类的磁感应症结卵白Cry进行了深化研讨，初次发现迁移鸟类如欧洲知更鸟的Cry卵白对磁场的敏理性显着年夜于非迁移鸟类，这种敏理性次要体当初”自在基对“中纠缠电子的自旋状态的改动。研讨还提醒出Cry卵白磁感应机制源于其外部电子行动：在蓝光激起后，Cry卵白中的辅基FAD产生还原反馈，电子在Cry卵白中TrpA、TrpB、TrpC、TrpD四个激进色氨酸 （tryptophan，Trp）之间进行跳跃，这种电子跳跃对磁场高度敏感。量子化学试验和实际盘算初次发现，这一电子通报进程同时承当了“磁感应”和“旌旗灯号通报”两种分歧的功效，此中第四个色氨酸TrpD对旌旗灯号通报非常紧张。该研讨一定水平上提醒了迁移鸟类对地磁场感知的量子生物学原理，为将来植物磁感应和生物导航研讨指清楚明了偏向，也为仿生导航和生物磁控技术的倒退提供了实际指导。(100yiyao.com）