JIM AL-KHALILI : La biologie quantique recherche et étudie les phénomènes quantiques, les effets quantiques à l’intérieur des cellules vivantes. D’un côté, les physiciens n’aiment pas appliquer leurs lois de la physique et de la mécanique quantique à l’intérieur des systèmes vivants parce que la biologie c’est dur, c’est compliqué, c’est désordonné. C’est déjà assez difficile d’essayer de trouver des effets quantiques dans un labo de physique stérile. Comment ce type de comportement quantique survit-il dans l’environnement bruyant, désordonné et complexe d’un système vivant ? Alors les physiciens pensent, “Non, c’est trop compliqué pour nous.”
Les biologistes ne veulent pas penser à la mécanique quantique car, dans l’ensemble, ils ne comprennent pas les mathématiques de la mécanique quantique, et pour être juste, la biologie moléculaire et la génétique ont très bien progressé merci beaucoup, sans aucune aide de la mécanique quantique. Au milieu entre les physiciens et les biologistes, il y a les chimistes qui disent : “Eh bien, bien sûr, une fois que vous descendez au niveau des molécules, vous allez toucher le domaine quantique à un moment donné. Donc vous ne devriez pas être surpris qu’il doit y avoir des effets quantiques.
N’allez pas inventer de nouveaux domaines scientifiques juste pour que ça sonne sexy d’une manière ou d’une autre. “Il peut y avoir des effets quantiques, mais cela ne joue pas de rôle fonctionnel. Vous n’avez pas besoin de cela pour expliquer comment une enzyme catalyse une réaction chimique particulière”. ou comment les bactéries photosynthétisent la lumière et la transforment en énergie chimique ; c’est de la biochimie et tout est compris.
Mon contre-argument est qu’il se peut bien qu’il y ait des effets quantiques, par exemple, l’effet tunnel quantique, lorsqu’une particule peut sauter de A à B d’une manière qui est interdite dans notre monde quotidien, mais qui nous est très familière dans physique et chimie; qui pourraient bien jouer un rôle très fondamental dans certains processus biochimiques. Par exemple, si des mutations peuvent avoir lieu dans l’ADN parce qu’un seul proton, un atome d’hydrogène, a sauté d’un brin d’ADN à l’autre d’une manière qu’il ne ferait pas si nous n’utilisions pas les règles de la mécanique quantique.
Maintenant, cela pourrait arriver s’il reçoit suffisamment d’énergie, par exemple, des molécules d’eau environnantes qui peuvent le pousser. Mais il peut également traverser un tunnel quantique, ce qui signifie qu’il peut sauter même s’il n’a pas assez d’énergie pour franchir la barrière énergétique. Ils peuvent creuser un tunnel quantique à travers la colline, comme un fantôme traversant un mur de briques. Maintenant, les mutations sont nécessaires à la vie, sinon il n’y aura pas de changement.
Compte tenu des progrès actuels que nous réalisons en génétique, en édition de gènes, en étant capables de manipuler les éléments constitutifs de la vie à l’échelle moléculaire, si l’effet tunnel quantique joue un rôle important, il pourrait être possible d’inhiber certaines mutations en inhibant la capacité des particules au tunnel quantique ? Cela suggérerait que la mécanique quantique joue un rôle dans toute l’évolution de la vie sur cette planète. Et cela pourrait avoir d’énormes implications pour notre santé.