量子生物學 【詞語】：量子生物學
【注音】：liàng zǐ shēng wù xué
【釋義】：運用量子力學的概念、方法研究生物學問題的科學。主要研究生物分子間的相互作用力和作用方式，生物分子的電子結構與反應活性，生物大分子的空間結構與功能等。
運用量子力學的理論、概念和方法研究生命物質和生命過程的一門學科，又稱量子生物物理學。量子力學的創立和發展，吸引著物理學家和化學家，促使他們用以分析具有生物學意義的分子之電子結構，並把結果和生物學活性聯絡起來。例如，1938年R.F.施密特就已開始對致癌芳香烴類化合物進行研究，試圖說明致癌活性與分子的電子結構之間的關係。以後經過普爾曼等人的工作，現已成為量子生物學的一個重要組成部分。
1930年物理學家P.約爾丹進一步提出了“突變是一種量子過程”，這一觀點在1944年E.薛定諤的《生命是什麼》一書中得到了詳盡的闡述。他還提出了遺傳物質是一種有機分子，遺傳性狀以“密碼”形式透過染色體而傳遞等設想。這些設想由於J.D.沃森與F.H.C.克里克提出脫氧核糖核酸雙螺旋結構模型而得到極大的發展，從而奠定了分子生物學的基礎。分子的相互作用必然涉及其外圍電子的行為，而能夠精確描述電子行為的手段就是量子力學。因此量子生物學是分子生物學深入發展的必然趨勢，是量子力學與分子生物學發展到一定階段之後相互結合的產物。
研究方法 基本上就是用量子力學的方法來處理一個微觀體系的全部計算過程，並利用由此得出的各種參量,說明所研究物件的結構、能量狀態及變化,進而解釋其生物學活性及生命過程。量子力學把分子中的原子核看成是一個骨架，外圍電子則在這一骨架附近運動。電子不僅具有粒子性，同時還具有波動性。因此對電子的運動可以用一個波函式來描述。這個波函式應滿足量子力學中的基本方程，即薛定諤方程：
H□ (1)式中H稱為哈密頓算符，□是整個體系的能量。在量子生物學中所處理的系統一般都比較複雜，但重要的生物分子常具有由π電子所組成的雙鍵，這種π電子的活動性較大,實際上並不定位在特定的一個原子核附近,這類系統稱為共軛系統。核酸中的嘌呤與嘧啶鹼基、蛋白質中的芳香氨基酸、高能磷酸物、喋呤、卟啉、醌、類胡蘿蔔素、各種輔酶、膽固醇以及許多藥物無不具有共軛系統。各種生命現象都和共軛系統的存在及其π電子的非定域化密切相關。因此量子生物學首先考慮了這類電子的運動。目前最廣泛應用的計算方法稱為分子軌道法（簡稱MO）。即認為每個電子的運動可擴及到整個分子範圍內。雖然每個電子的軌道是一種分子軌道，但它畢竟和原子軌道有關。認為分子軌道由原子軌道線性組合而成的方法就稱為原子軌道的線性組合法。簡寫為LCAO-MO法：
□ (2)式中的□1，…,□□表示各原子軌道的波函式,□□,…，□□為相應的係數。
因此，對一個具有生物學意義的體系的量子力學計算過程，包括下列步驟：根據欲研究分子的結構，選定合適的波函式,代入波動方程(1)，並求其解。然後將所得結果和欲研究的生物學活性相聯絡。由於精確求解常有困難，因此在計算中經常應用各種近似方法。這種近似性是否適用，還要和實驗結果相印證。從計算結果可以得到兩類不同性質的指數：能量指數與結構指數。能量指數說明體系的能量狀態，例如總能量、躍遷能（不同狀態之間的能量差）。最高填滿分子軌道（即電離勢，簡寫作HOMO）與最低空分子軌道（即電子親合勢，簡寫為LEMO）等。結構指數說明分子的結構特徵，例如鍵級（雙鍵性的大小）、自由價（透過某一原子參與化學反應的能力）、電子電荷等。
研究內容 只要生物分子本身的化學結構或各級結構已經清楚，就有可能研究和這種分子相聯絡的生物學活性的本質，或者它們之間的相互作用。因此量子生物學所研究的問題實際上涉及分子生物學的全部內容。例如重要生物大分子的物理性質、各級結構與功能；酶的結構與催化機制；酶與底物、酶與輔酶、抗原與抗體之間的特異作用；高能磷酸物的電子構造與能量關係；致癌物質的作用機制；藥物作用機制；活體中電子、質子與能量遷移及轉化關係等等。
量子生物學 【詞語】：量子生物學
【注音】：liàng zǐ shēng wù xué
【釋義】：運用量子力學的概念、方法研究生物學問題的科學。主要研究生物分子間的相互作用力和作用方式，生物分子的電子結構與反應活性，生物大分子的空間結構與功能等。
運用量子力學的理論、概念和方法研究生命物質和生命過程的一門學科，又稱量子生物物理學。量子力學的創立和發展，吸引著物理學家和化學家，促使他們用以分析具有生物學意義的分子之電子結構，並把結果和生物學活性聯絡起來。例如，1938年R.F.施密特就已開始對致癌芳香烴類化合物進行研究，試圖說明致癌活性與分子的電子結構之間的關係。以後經過普爾曼等人的工作，現已成為量子生物學的一個重要組成部分。
1930年物理學家P.約爾丹進一步提出了“突變是一種量子過程”，這一觀點在1944年E.薛定諤的《生命是什麼》一書中得到了詳盡的闡述。他還提出了遺傳物質是一種有機分子，遺傳性狀以“密碼”形式透過染色體而傳遞等設想。這些設想由於J.D.沃森與F.H.C.克里克提出脫氧核糖核酸雙螺旋結構模型而得到極大的發展，從而奠定了分子生物學的基礎。分子的相互作用必然涉及其外圍電子的行為，而能夠精確描述電子行為的手段就是量子力學。因此量子生物學是分子生物學深入發展的必然趨勢，是量子力學與分子生物學發展到一定階段之後相互結合的產物。
研究方法 基本上就是用量子力學的方法來處理一個微觀體系的全部計算過程，並利用由此得出的各種參量,說明所研究物件的結構、能量狀態及變化,進而解釋其生物學活性及生命過程。量子力學把分子中的原子核看成是一個骨架，外圍電子則在這一骨架附近運動。電子不僅具有粒子性，同時還具有波動性。因此對電子的運動可以用一個波函式來描述。這個波函式應滿足量子力學中的基本方程，即薛定諤方程：
H□ (1)式中H稱為哈密頓算符，□是整個體系的能量。在量子生物學中所處理的系統一般都比較複雜，但重要的生物分子常具有由π電子所組成的雙鍵，這種π電子的活動性較大,實際上並不定位在特定的一個原子核附近,這類系統稱為共軛系統。核酸中的嘌呤與嘧啶鹼基、蛋白質中的芳香氨基酸、高能磷酸物、喋呤、卟啉、醌、類胡蘿蔔素、各種輔酶、膽固醇以及許多藥物無不具有共軛系統。各種生命現象都和共軛系統的存在及其π電子的非定域化密切相關。因此量子生物學首先考慮了這類電子的運動。目前最廣泛應用的計算方法稱為分子軌道法（簡稱MO）。即認為每個電子的運動可擴及到整個分子範圍內。雖然每個電子的軌道是一種分子軌道，但它畢竟和原子軌道有關。認為分子軌道由原子軌道線性組合而成的方法就稱為原子軌道的線性組合法。簡寫為LCAO-MO法：
□ (2)式中的□1，…,□□表示各原子軌道的波函式,□□,…，□□為相應的係數。
因此，對一個具有生物學意義的體系的量子力學計算過程，包括下列步驟：根據欲研究分子的結構，選定合適的波函式,代入波動方程(1)，並求其解。然後將所得結果和欲研究的生物學活性相聯絡。由於精確求解常有困難，因此在計算中經常應用各種近似方法。這種近似性是否適用，還要和實驗結果相印證。從計算結果可以得到兩類不同性質的指數：能量指數與結構指數。能量指數說明體系的能量狀態，例如總能量、躍遷能（不同狀態之間的能量差）。最高填滿分子軌道（即電離勢，簡寫作HOMO）與最低空分子軌道（即電子親合勢，簡寫為LEMO）等。結構指數說明分子的結構特徵，例如鍵級（雙鍵性的大小）、自由價（透過某一原子參與化學反應的能力）、電子電荷等。
研究內容 只要生物分子本身的化學結構或各級結構已經清楚，就有可能研究和這種分子相聯絡的生物學活性的本質，或者它們之間的相互作用。因此量子生物學所研究的問題實際上涉及分子生物學的全部內容。例如重要生物大分子的物理性質、各級結構與功能；酶的結構與催化機制；酶與底物、酶與輔酶、抗原與抗體之間的特異作用；高能磷酸物的電子構造與能量關係；致癌物質的作用機制；藥物作用機制；活體中電子、質子與能量遷移及轉化關係等等。