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Estrutura molecular do de Triptofeno
Tudo graças a uma vulgar molécula, o triptofano. Descoberta é uma “mudança de paradigma” e muda por completo a separação que fazíamos dos sistemas quânticos e dos sistemas biológicos. É um sinal da “ligação vital e crescente entre a tecnologia quântica e os sistemas vivos”.
Não é só em cérebros: é em toda a vida. Assim sugere um novo estudo publicado este mês na Science Advances.
O seu autor, Philip Kulian, explica que “este trabalho liga os pontos entre os grandes pilares da física do século XX — termodinâmica, relatividade e mecânica quântica — para uma grande mudança de paradigma nas ciências biológicas, investigando a viabilidade e as implicações do processamento de informação quântica em material húmido à temperatura ambiente”, diz à SciTechDaily.
E avança logo a importância da descoberta: “Os físicos e os cosmólogos deveriam debruçar-se sobre estas descobertas, especialmente ao considerarem as origens da vida na Terra e noutros locais do universo habitável, evoluindo em conjunto com o campo eletromagnético”.
O estudo é uma mudança de paradigma. Isto porque, até agora, sempre se considerou que, por serem quentes, caóticos e com componentes fundamentais, como as células, muitos grandes, os sistemas biológicos não poderiam albergar sinais quânticos.
Mas Kurian descobriu o ano passado um efeito quântico diferente em polímeros de proteínas em solução aquosa, que sobrevive a estas condições inóspitas.
“Combinado com estas premissas bastante inócuas, a notável confirmação experimental da super-radiância de um único fotão numa arquitetura biológica ubíqua em equilíbrio térmico abre muitas novas linhas de investigação em ótica quântica, teoria da informação quântica, física da matéria condensada, cosmologia e biofísica”, comenta.
Mas tudo isto só acontece graças a um aminoácido, que se torna na molécula-chave para a existência de sinais quânticos nos organismos: o triptofano, presente em várias proteínas e que absorve a luz ultravioleta e a volta a emitir num comprimento de onda mais longo.
“As implicações das descobertas de Kurian são espantosas”, afirmou o Professor Majed Chergui da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, que apoiou o estudo experimental de 2024.
“A biologia quântica — em particular as nossas observações de assinaturas de super-radiantes a partir de métodos padrão de espetroscopia de proteínas, guiados pela sua teoria — tem o potencial de abrir novas perspetivas para a compreensão da evolução dos sistemas vivos, à luz da fotofísica”, comenta.
“Existem assinaturas nos meios interestelares e nos asteróides interplanetários de emissores quânticos semelhantes, que podem ser precursores da vantagem computacional da vida eucariótica“, aponta Dante Lauretta, professor de ciências planetárias e de cosmoquímica na Universidade do Arizona.
“Estas novas comparações de desempenho serão de interesse para a grande comunidade de investigadores em sistemas quânticos abertos e tecnologia quântica”, disse o Professor Nicolò Defenu do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique. “É realmente intrigante ver uma ligação vital e crescente entre a tecnologia quântica e os sistemas vivos“.
A minha especialidade é nas ciências sociais mas, por curiosidade, sempre tentei manter algum contacto com as ditas ciências exatas. Apesar disso pergunto-me se alguma vez os 99% de nós que não têm conhecimentos de física teórica alguma vez serão capazes de compreender o mundo físico em que vivemos. Por muito complicado que seja, podemos perceber algumas coisinhas da teoria da relatividade, mas como poderemos nós alguma vez entender o que se passa a nível da mecânica quântica? Comparada com ela, a magia parece altamente racional…