信鴿為什么不會迷路？

二戰(zhàn)期間，英國皇家空軍的一架轟炸機“鮑特號”在炮火中受傷，緊急迫降在英國附近的北海上，四名機組人員落入寒冷的水中，釋放了他們唯一的希望——一只小小的信鴿溫格。溫格掙扎著從墜機的油污中飛向天空，幾個小時后，她疲憊地出現(xiàn)在皇家信鴿部門的士官面前，失事的機組人員獲救了，溫格也因此獲得英國的狄肯勛章。

溫格是怎么找到自己鴿房的呢？牛津大學(xué)化學(xué)系研究員丹尼爾·卡特尼格說，她可能正在使用量子力學(xué)的原理來導(dǎo)航?？ㄌ啬岣裨谝粋€研究自由基對機制（radical pairs）的實驗室工作，此機制認(rèn)為動物眼睛內(nèi)的磁受體被光子激活時會產(chǎn)生一對自旋相關(guān)的自由基，每個自由基都有一個不成對電子，自由基和外界磁場的相互作用可以引起不同形式的自旋關(guān)聯(lián)，從而使動物能夠“看到”磁場。

此前人們對鳥類驚人的導(dǎo)航能力百思不得其解，猜想它們可能是通過嗅覺、偏振光、地標(biāo)記憶甚至星星來導(dǎo)航。最奇葩的是有個澳大利亞教授，為屎殼郎量身定制了一定帽子，擋住它的視野，從而發(fā)現(xiàn)屎殼郎原來是利用銀河系的星光導(dǎo)航，興沖沖地推著糞球回家，為此獲得了搞笑諾貝爾獎。

上世紀(jì)六十年代，一位德國科學(xué)家才偶然發(fā)現(xiàn)鳥類是通過磁場來導(dǎo)航的，隨后科學(xué)家們開始瘋狂搜索動物的磁受體，分別在鱒魚的鼻子，鴿子和母雞的喙，以及一些鳥類耳朵旁的羽毛里，發(fā)現(xiàn)了鐵離子等磁性分子。但研究發(fā)現(xiàn)，這些鐵分子是免疫細(xì)胞而不是感覺細(xì)胞，從而動搖了磁分子導(dǎo)航的理論，科學(xué)家們轉(zhuǎn)而開始研究另一個可能的機制——自由基對。

研究發(fā)現(xiàn)，在鳥類、蝴蝶、果蠅、青蛙和人類的視網(wǎng)膜中有一種被稱為隱花色素（CRY）的光敏蛋白，當(dāng)光照射蛋白質(zhì)時，會產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)的自由基對，對地球磁場非常敏感，地球磁場以特定角度作用于這對電子時，可以改變它們的自旋狀態(tài)，影響隱花色素蛋白的反應(yīng)時間。

當(dāng)平行的地磁場穿過弧形視網(wǎng)膜時，位于視網(wǎng)膜不同位置的隱花色素接收到的磁場方向不同，會造成不同區(qū)域隱花色素蛋白活性的差異，從而影響對光的感知。由于不同緯度下地磁場和地平面的夾角不同，這種感光差異不僅包括方向，還能反映出所處的緯度位置，這意味著鳥兒能夠“看到”方向和緯度信息，它們自帶了一套先進(jìn)的量子力學(xué)顯示系統(tǒng)，所以能準(zhǔn)確地找到自己的家！
隨著科學(xué)研究的不斷深入，也許有朝一日人類視網(wǎng)膜上的隱花色素蛋白也可以被加強，從而使我們在味覺、視覺、聽覺、嗅覺和觸覺外，擁有真正的第六感——磁覺，那時候我們就可以利用量子力學(xué)的原理看到地球磁場的方向，春節(jié)放假的時候，媽媽就再也不會擔(dān)心我找不到回家的路了。