Can bacteria reveal something about electrons and charge?

在每一个活细胞中，从最小的细菌到最大的人类，都有一个微型的发电厂在运作。这个被称为电子传递链的机制，负责产生维持生命运转的能量。它的运作方式是让被称为电子的微小、带负电的粒子通过一系列分子站。几十年来，科学家一直将这一过程理解为单个电子在各个站点之间跳跃的稳定流，就像一场接力赛，每个跑者都携带一个接力棒。这种流动对生物学而言是如此基础，以至于任何中断都与严重的疾病有关，包括影响大脑和神经系统的疾病。然而，Allergy Adapt, Inc. 的 Mark Dumke 最近发表的一篇论文提出了一个惊人的问题：如果这些电子并不是单独旅行呢？如果，在某些特定条件下，它们是成对旅行的，而且支配这些电子对行为的物理定律并非我们所认为的那样呢？

论文首先检查了能量产生过程中的一个特定时刻，即两个电子从一种称为 FMN 的分子传递到附近的铁硫簇的过程。在标准观点中，这两个电子应该因为携带相同的负电荷而剧烈相互排斥。将它们推入如此接近的距离需要巨大的能量，这似乎超出了细胞可能提供的极限。Dumke 认为，这种对物理定律的表观违背指向了一个隐藏的可能性：这些电子实际上可能结合在一起，形成一种新的、稳定的形式，他称之为“双电子”（dielectron）。在这种状态下，两个电子将作为一个没有磁自旋的单一单元行动，从而有效地抵消了它们的排斥力。如果这是真的，这意味着电子传递链移动的不是单个跑者，而是手拉手奔跑的成对跑者，随后在过程的后期才被分开。

为了测试这个想法，研究人员转向了细菌，因为细菌使用与人类完全相同的能量链初始步骤。实验依赖于系统中的一个特定弱点：启动该过程的分子 FMN 是由一种称为核黄素（riboflavin）的维生素制成的。研究人员创建了两组细菌培养物。一组喂食正常的、未受损的核黄素，另一组则喂食经紫外线照射导致结构受损的核黄素。理论认为，如果双电子存在，受损的核黄素会导致电子对提前分解。当一对电子分解时，两个电子会高速飞散，撞击水分子并以软 X 射线的形式释放出一股能量爆发。

实验设置简单而精确。细菌生长在琼脂平板上，黑白摄影胶片被直接放置在它们旁边。胶片屏蔽了可见光，但足以检测出如果电子对确实在分解时可能发出的软 X 射线。研究人员还在细菌和一组胶片之间放置了一层厚石墨，以阻挡任何普通的辐射，确保只有最具穿透力的能量能留下痕迹。在让细菌生长三十六小时后，对胶片进行显影处理，以观察发生了什么。

结果显示两组之间存在明显差异。放置在喂食正常、未受损核黄素细菌旁的胶片保持完全透明，没有任何暴露迹象。然而，放在喂食紫外线受损核黄素细菌旁的胶片显示出明显的曝光斑点。这些斑点出现在细菌菌落生长的区域，特别是在细菌活动最活跃的边缘处。研究人员排除了光漏或物理污染等常见错误，指出受损核黄素平板上的斑点与胶片上的任何物理标记都有明显区别。这些斑点的存在表明，受损细菌正在发射普通健康细菌不会产生的辐射。

Dumke 认为，这种辐射是双电子分解的特征。他指出，没有任何已知细菌能通过标准的电学手段产生产生此类 X 射线所需的高电压，且细菌产生的热量也远低于解释该效应所需的水平。相反，论文表明，核黄素的损伤导致了电子对的解体，从而释放了在胶片上观察到的能量。虽然论文并未声称已确定证明了双电子的存在，但它将这项实验作为强有力的证据，表明这类电子对可能确实存在，且它们的过早分解可能会释放有害能量。

这一发现的影响超出了实验室范围。如果双电子是细胞产生能量的真实组成部分，那么它们的意外分解可能会成为人体内部损伤的来源。论文指出，大脑在需要最高能量的区域会产生一种名为神经黑色素（neuromelanin）的色素，而这种色素通常与阿尔茨海默症等神经退行性疾病有关。如果电子对的分解释放出软 X 射线，那么大脑可能正在试图保护自己免受这种内部辐射的影响。研究人员认为，影响这些电子对稳定性的条件（例如缺乏适当的核黄素）可能会导致神经系统疾病。虽然论文并未提出治愈方法，但它提议，理解这一隐藏机制可以为研究为什么这些疾病会发生以及如何预防它们开辟新路径。该研究仍是一个建议，是一个由特定观察结果支持的假设，邀请人们利用更先进的工具进行进一步调查，以观察电子传递链是否确实隐藏着关于电荷和物质本质的秘密。