Yemen Science يمن ساينس: الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة، موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
في تقاطع غير متوقّع بين البيولوجيا وميكانيكا الكم، كشف باحث من جامعة ييل أن بعض أنواع البكتيريا تمتلك القدرة على نقل الإلكترونات بسرعة مذهلة باستخدام ظواهر كمومية، وهو ما يُعدّ سابقة علمية يمكن أن تفتح آفاقًا جديدة في مجالات التكنولوجيا الحيوية والحوسبة الكمومية.
البكتيريا المدروسة، التي تعيش عادة في أعماق التربة أو في بيئات فقيرة بالأكسجين، تعتمد على “أسلاك نانوية” بروتينية فائقة الدقة لنقل الإلكترونات إلى مصادر خارجية، كجزء من عملية تنفّسها. وبدلًا من استخدام الأكسجين كما تفعل الكائنات الحية الأخرى، تنقل هذه البكتيريا شحناتها الكهربائية عبر هذه الأسلاك إلى معادن أو جزيئات بعيدة عنها، في عملية وُصفت مجازيًا بـ”التنفس بالغوص تحت الماء”.
لكن الاكتشاف الأبرز، كما يوضّح الدكتور نيكيل مالفانكار، أستاذ الفيزياء الحيوية الجزيئية بجامعة ييل، هو أن الإلكترونات لا تسير بطريقة تقليدية عبر هذه الأسلاك، بل تتحرّك بشكل “مترابط كمومي” (coherent quantum transport)، أي بطريقة تُشبه الموجات بدلاً من الجسيمات. هذه الظاهرة تُمكّن الإلكترونات من الانتقال بسرعة تفوق التوقّعات بمقدار مليون مرة، رغم أن البروتينات المحيطة بها في حالة حركة مستمرة.
يُعدّ هذا أول دليل تجريبي مباشر على أن العمليات الكمومية يمكن أن تحدث وتستمر داخل أنظمة بيولوجية عند درجات حرارة الغرفة، وهو أمر طالما اعتُقد أنه مستحيل نظرًا لأن “الضجيج الحراري” في البيئة الحية يُضعف هذه الظواهر الدقيقة.
وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Journal of Physical Chemistry Letters في عددها الصادر بشهر سبتمبر 2025، حيث ظهرت كغلاف رئيسي للعدد. وأشار الباحثون إلى أن هذا الاكتشاف لا يسلّط الضوء على ذكاء الطبيعة في إدارة الطاقة فقط، بل قد يساعد أيضًا في تطوير أجهزة كمومية تعمل دون الحاجة إلى التبريد الشديد، ما يُعدّ تحولًا نوعيًا في تصميم الحواسيب الكمومية والمستشعرات الدقيقة.
الدراسة تمّت بالتعاون بين جامعة ييل وجامعة واشنطن، وتفتح آفاقًا مستقبلية لفهم أعمق للعمليات الحيوية، إلى جانب إلهام تقنيات كمومية أكثر كفاءة وملاءمة للبيئات الطبيعية.
