量子信息：解锁人类意识与演化之谜的科学钥匙

为解决人类意识及其演化的科学解释难题，研究人员开展以量子信息为基础的相关研究。结果表明，量子信息可解释意识，物质、能量等都是抽象量子信息（AQIs）的结构。相关成果发表在《BioSystems》上。这为理解意识提供新视角，意义重大。

　　

在科技飞速发展的今天，我们对世界的认知不断深入，但人类意识及其演化依旧是科学界的未解之谜。传统理论在解释意识现象时困难重重，例如无法清晰阐述意识与物质之间的关系，也难以说明意识如何在漫长的演化进程中逐步形成。而随着量子理论的兴起，人们开始思考，这一前沿理论能否为破解意识之谜带来新的曙光？在此背景下，研究人员开展了关于 “Quantum information as the scientific basis for the explanation of human consciousness and its evolution” 的研究，相关成果发表在《BioSystems》上。

研究人员运用了多种技术方法来开展此项研究。在对大脑的研究中，借助基于量子理论的设备，如核磁共振（NMR）技术、正电子发射断层扫描等，深入探究大脑的生理过程；同时，通过对基因测序、蛋白质折叠预测等生物技术的运用，从分子层面挖掘与意识相关的信息 。

研究结果如下：

1. 量子理论基础与量子结构：量子理论涵盖量子力学、量子场论和量子信息论。量子力学是化学和生物化学的理论基础；量子场论可描述量子粒子的产生和湮灭；量子信息论则描述最简单的量子结构。真正简单的量子结构具有二维状态空间，如绝对抽象量子信息（AQIs），它与计算机中的量子比特不同，是宇宙中最扩展的量子结构，为物质、能量和有意义的信息提供基础。

2. 意识与量子信息的关联：意识是一种信息结构，大脑中的信息处理涉及电磁量子现象。光子及其属性在大脑信息处理过程中相互纠缠，形成丰富的信息结构。意识可被视为激活的有意义量子信息，能够自我反思。同时，意识使生物能突破遗传决定的刺激 - 反应模式，进行创造性信息处理。

3. 意识在生物进化中的作用：从宇宙演化角度看，AQIs 的密度波动产生黑洞，进而形成星系、恒星等。在生命起源和发展过程中，信息化学起着关键作用，分子的性质和相互作用影响生化反应。所有生命都基于智能、化学（量子物理）的自我稳定信息处理，意识的出现使生物能更好地应对环境变化。

4. 人类意识的独特性及相关机制：人类意识伴随着大脑复杂性的发展而产生，且具有语言反馈。大脑中的神经细胞通过离子交换和光子的发射与吸收进行信息处理，这一过程涉及量子现象。记忆、学习等过程与神经细胞的结构和功能密切相关，例如赫布规则表明频繁使用的神经连接会加强。同时，人类意识存在不同层次，如潜意识、前意识和意识，它们相互关联，共同构成人类复杂的心理活动。

研究结论指出，量子信息为解释人类意识及其演化提供了科学依据。物质、能量和意识都是抽象量子信息（AQIs）的不同表现形式，这一观点打破了传统的二元论，解决了 “意识难题”。该研究意义重大，它让我们对意识的本质有了更深入的理解，为未来生命科学、医学和哲学等多领域的研究开辟了新方向，有助于推动相关领域的进一步发展，探索更多关于人类自身和宇宙的奥秘。