由耶路撒冷希伯來大學尤西-帕蒂爾（Yossi Paltiel）教授領導的研究小組與來自魏茲曼和奧地利IST 的研究小組最近進行了一項研究，揭示了核自旋對生物活動的重大影響。這項發現挑戰了長期以來的假設，為生物技術和量子生物學的進步帶來了令人興奮的可能性。

研究人員發現了核自旋對生物過程的重大影響，特別是手性環境中的氧動力學。這項突破將徹底改變生物技術、量子生物學、同位素分離和核磁共振技術。資料來源：《美國國家科學院院刊長期以來，科學家一直認為核自旋對生物過程沒有影響。然而，最近的研究表明，某些同位素因其核自旋而表現出不同的行為。研究小組重點研究了穩定的氧同位素（16O、17O、18O），發現核自旋對手性環境中氧的動力學有顯著影響，特別是在氧的傳輸過程中。希伯來大學Yossi Paltiel 教授。資料來源：耶路撒冷希伯來大學

這些發現發表在著名的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，對受控同位素分離具有潛在影響，並可能徹底改變核磁共振（NMR）技術。首席研究員Yossi Paltiel 教授對這些發現的意義感到興奮。他說：「我們的研究表明，核自旋在生物過程中起著至關重要的作用，這表明操縱核自旋可能會在生物技術和量子生物學領域帶來突破性應用。這有可能徹底改變同位素分餾過程，並為核磁共振等領域帶來新的可能性。”研究人員一直在研究生物體內微小粒子的”奇怪”行為，例如，研究鳥類導航的量子效應可能會幫助一些鳥類在長途旅行中找到方向。在植物中，有效利用陽光來獲取能量受到量子效應的影響。微小粒子世界與生物之間的這種聯繫很可能可以追溯到數十億年前，當時生命開始出現，具有特殊形狀的分子被稱為手性。手性之所以重要，是因為只有具有正確形狀的分子才能在生物體內完成它們需要完成的工作。手性與量子力學之間的聯繫是在”自旋”中發現的，它就像一種微小的磁性。手性分子可以根據自旋與粒子產生不同的相互作用，這就是所謂的”手性誘導自旋選擇性”（CISS）。科學家發現，在涉及手性分子的生命過程中，自旋會影響電子等微小粒子。他們想研究自旋是否也會影響較大的粒子，如離子和分子，它們是生物運輸的基礎。於是，他們用不同自旋的水粒子做了實驗。結果表明，自旋會影響水在細胞中的行為，當涉及手性分子時，水會以不同的速度進入細胞，並以獨特的方式反應。這項研究強調了自旋在生命過程中的重要性。了解和控制自旋可能會對生物的工作方式產生重大影響。它還可能有助於改善醫學影像，創造治療疾病的新方法。