06/08/2024 La physique quantique et le contrôle des processus biologiques

Un des domaines émergents de la physique quantique concerne la possibilité de contrôler les processus biologiques. Depuis les dernières décennies, les scientifiques ont fait des progrès considérables concernant la compréhension et la manipulation des systèmes biologiques à des échelles de plus en plus petites. Ceci a notamment été le cas concernant le repliement des protéines (protein folding) jusqu’à l’ingénierie génétique.

Cependant, l’étendue de l’influence des effets quantiques sur les systèmes vivants reste encore largement incomprise. Les effets quantiques sont des effets qui se produisent entre les atomes et les molécules aux échelles atomiques, là où les lois de Newton cessent d’être applicables.

Pour le monde macroscopique, visible à l’oeil nu, la mécanique quantique apparaît contre-intuitive, sinon magique. C’est le cas de l’effet tunnel qui permet le passage du courant électrique au travers de la barrière d’isolant, c’est-à-dire la délocalisation des électrons de part et d’autre de la jonction du fait de leur nature quantique.

C’est aussi le cas de la superposition quantique Ce terme désigne la représentation de l’état quantique d’un système quantique sous la forme d’une combinaison des états quantiques de ce système. Les superpositions quantiques permettent de décrire l’interférence et l’intrication quantiques.

Aujourd’hui l’étude de la mécanique quantique concerne le plus souvent la technologie. Il apparaît cependant que depuis des milliards d’années de pratique, le phénomène que l’on nomme la vie a appris comment utiliser la mécanique quantique pour fonctionner de façon optimale. Dans ce cas, nous pourrions mieux contrôler les processus vitaux en utilisant les propriétés quantiques de la matière biologique.

Mais l’on se heurte rapidement à une difficulté. Les effets quantiques ne se manifestent qu’à de très petites échelles et à des températures proches du zéro absolu. Sinon ils perdent leur caractère quantique. Ainsi dans une cellule vivante dont l’intérieur est chaud, humide et surtout complexe, les lois de la physique classique sont bien plus applicables que celles de la physique quantique.

Cependant, depuis plusieurs années, les biologistes formés à la physique quantique ont appris à reconnaître l’influence de celle-ci sur certaines fonctions biologiques.

C’est le cas concernant:

Référence

https://theconversation.com/quantum-physics-proposes-a-new-way-to-study-biology-and-the-results-could-revolutionize-our-understanding-of-how-life-works-204995

Laisser un commentaire