发生在您眼内的量子化学可防止视力丧失：

每一种颜色、每一次闪光、每一次阳光都会对我们眼睛后部的感光组织造成伤害，产生有毒物质，有可能损害我们能够看到的细胞。

谢天谢地，负责使我们的头发、皮肤和眼睛变黑的色素作为清洁人员兼职，在这种危险化合物积聚成破坏性团块之前将其清除。

图宾根大学的研究人员进行的一项调查在德国和耶鲁大学发现，就生物化学而言，去除过程有些不寻常，它依赖于一种奇怪的类量子行为怪癖。

在我们眼球内表面的后壁衬里是一种毛发-一堆光反应细胞地毯称为视网膜。这张地毯中的每根纤维都挤满了薄饼状的圆盘，其中含有一种捕捉光子的关键物质，从而引发一系列反应，从而产生神经冲动，大脑将其解释为视觉。

第一步在这个转换过程中是一个出乎意料的危险过程。这种称为视网膜的物质扭曲成干扰细胞功能的形状，有效地变成了毒素。

进化为我们准备了这种不便，提供了将扭曲形式的视网膜翻转回安全状态的酶和实用的形状。更重要的是，眼睛不断地循环利用成堆的圆盘，从一端拆解并将新的光敏包装从另一端拖放到位。

尽管这个过程非常高效，但它远非完美。在患有称为 Stargardt 病的罕见病症的人中，一种酶的缺乏会导致有毒产物的积聚，从而导致视网膜焦点区域失去清晰的视力。

即使是患有一组尽可能高效地发挥作用的功能性酶，分解过程中的间隙可能会导致另一种潜在的危险化合物脂褐素积聚并积聚成危险的团块。

再一次，进化有一个答案，显然是以深色色素黑色素的形式出现，已经看到它与老年人视网膜中的脂褐素颗粒结合。

“它开始看起来像黑色素是大自然对各种生物学挑战的解决方案，”耶鲁大学放射治疗学家道格拉斯·E·布拉什 (Douglas E. Brash) 说。

黑色素的作用会随着年龄的增长而减弱。随着时间的推移，这些聚集体会导致组织退化，这一次会导致更常见的视力障碍形式，即年龄相关性黄斑变性 (AMD)。

虽然该研究小组其他成员之前的研究支持色素在清除脂褐素中的作用，但分解背后的机制仍然是个谜。

研究中可能会发现一条线索，揭示脂褐素在引入可产生高活性氧形式（称为自由基）的试剂后分解.

黑色素的电子本身并没有处于足够高的能量状态来执行这样的任务，被使它们相对接地的量子物理定律所阻挡。

但是有一个相当奇怪的漏洞。称为化学激发，它涉及其他材料的量子精细打印，以一种将电子提升到通常会被阻止的水平以上的方式结合，让黑色素变得有点兴奋并在需要的地方产生氧自由基。

”这些量子化学反应将黑色素电子激发到高能态并翻转其自旋，随后产生不寻常的化学反应，”Brash 说。

这个过程本身在生物学中并不是未知的，尽管通常作为一种方式保留把电子踢到足够高的地方，一旦它们尖叫着落下来就可以产生光。除了生物发光，它在其他途径（包括涉及黑色素的途径）中的作用现在才刚刚被了解。

结合高分辨率电子显微镜、遗传学和药理学，Brash 和他的同事追踪了黑色素的起源和脂褐素颗粒d 展示了黑色素在去除危险化合物的途径中的位置——但他们也展示了黑色素利用其量子增强状态来降解脂褐素。

理想情况下，这些知识可能被应用于寻找可作为药物的药物一种替代衰老个体黑色素的方法，在它对视网膜组织造成破坏之前分解脂褐素。

“30 年来，我一直坚信黑素体——细胞中产生黑色素的细胞器——会降解脂褐素，但无法确定一种机制，”该研究的资深作者、图宾根大学的实验眼科医生 Ulrich Schraermeyer 说。

“化学激发是缺失的环节，它应该让我们绕过 AMD 开始的问题当眼睛的黑色素随着年龄的增长而下降时。一种直接化学激发的药物可能对我们的患者来说是一个突破。”

这项研究发表在 PNAS 上。