（1）特斯拉（Tesla），符号表示为T，是磁通量密度或磁感应强度的国际单位制导出单位。1960年巴黎国际计量大会上，此单位被命名以纪念在电磁学领域做出重要贡献的美籍塞尔维亚发

[2]一般指在量子力学出现前的确定性物理学，包括狭义与广义相对论。经典物理学的提法是为了与非经典的量子力学相区分。

[3]虽然认为“量子隧穿引起物质波从壁垒中穿出”的观点是错误的，但抽象的数学波动向我们提供了在墙壁的另一端瞬时发现量子粒子概率上的可能性。只要有可能，我们就会试着在本书中提供一些直觉性的类比来解释量子现象，但真实的情况是，量子力学是完全反直觉的，为了清楚地说明情况，这些例子可能会有过分简化的危险。

[4]所有化学元素的不同核素互称同位素。一种元素由其原子核内的质子数定义：氢有一个质子，氦有两个，以此类推。而同一种元素原子核中的中子数可以变化。因此，氢有三种核素（同位素）：普通的氢原子核只有一个质子，更重一些的核素为氘和氚，各有一个和两个中子。

[5]从专业角度来讲，氘核的稳定性是由于将质子和中子紧握在一起的“核力”的“张量相互作用”，这种相互作用使成对的质子与中子处于两种角动量状态的量子叠加态，这两种角动量状态分别称为“S波”和“D波”。

[6]核磁共振成像扫描仪会产生极强的磁场，因此在接受扫描时，禁止患者佩戴金属及磁性物质，包括钥匙、手表、心脏起搏器等物品，否则会发生危险的事故。耳机中含有金属及磁性物质，故作者此处描述的场景虽然只是想象，但不符合核磁共振成像扫描仪的使用规范，属于危险行为。——译者注

[7]我们必须要澄清一下，量子物理学家们并不会使用这种过于简单的语言。更加准确的说法是，两个相距很远但互相纠缠的粒子并不局限于局部联系，因为它们属于同一个量子状态的组成部分。但这么说并不能帮助我们更好的理解，是吧？

[8]但是，因为光既可以被看作是波也可以被看作是粒子，将极化（与量子自旋不同）视为光波振动的方向会更容易理解。

[9]为了能够清楚地说明这个问题，此处我们再一次使用了过于简化的语言。测量量子粒子的一种特定的性质，比如其位置，也就意味着我们对该粒子的所在不再是不确定的——换句话说，该粒子被放在了焦点上，不再模糊。然而，这并不意味着它现在就像一个经典物理学下的粒子一样运动了。根据海森堡测不准原理（Heisenberg’s Uncertainty Principle），该粒子不再有固定的速度。也就是说，一个在确定位置上的粒子，在那个时间点上，处于以任何可能的速度向任何可能的方向运动的量子叠加态。至于量子自旋，因为这个性质只存在于量子世界，对它的测量显然不会让该粒子以经典物理学的方式运动。

[10]“旅行者2号”先于“旅行者1号”两周发射，“旅行者1号”发射于同年9月5日。——译者注

[11]“旅行者1号”于1990年拍摄的著名照片——《暗淡蓝点》（Pale Blue Dot）。从数十亿公里外看去，在一条彩色射线带中，地球变成了一个微小的点，甚至占不满一个像素点。——译者注

[12]此处讨论的是美式台球。

[13]自由能（free energy）是热力学中最重要的概念，该名称用在此处的描述中也恰如其分。

[14]此处必须澄清一下，一些生物化学家同时也是活力论者。

[15]布莱奇利园（Bletchley Park），又称X站（Station X），是一座位于英格兰米尔顿凯恩斯（Milton Keynes）布莱奇利镇内的宅第。在第二次世界大战期间，布莱奇利园曾经是英国政府进行密码解读的主要场所，轴心国的密码与密码文件，如恩尼格码密码机加密的文件等，一般都会送到那里进行解码。——译者注

[16]反应中的初始化学物质被称为反应物，但是当反应过程中有像酶一样的催化剂协助时，初始反应物被称为底物。——译者注

[17]欲了解“人造生命之父”创造生命的传奇历程，请阅读由湛庐文化策划、渐江人民出版社出版的《生命的未来》。——编者注

[18]事实上，能量与频率的关系可以用马克斯·普朗克于1900年提出的方程来概述。该方程式为：E=hv，其中E为能量，v是频率，h被称为普朗克常量。从方程也可以看出，能量与频率成比例。

[19]该方程的表达式为PV=nRT，其中n指样本中气体物质的量，R是理想气体常数，P是气压，V是气体体积，T是温度。注意：该方程并不是由玻意耳和查理提出的，而是由法国物理学家克拉伯龙于1834年首次提出的。该方程的提出建立在玻意耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。——译者注

[20]埃，度量单位，1埃为10-10米，一般用来表示波长或原子间的距离。——译者注

[21]酵母菌是一种单细胞真菌。

[22]当然，也有非常重要的例外：像氧气一样的关键化学物质，虽然活跃，但地球上发生的某些过程可以持续补充更新氧气。最明显的例子是，植物等生物会不停地将氧气倾注入大气中。

[23]离子是由于失去电子（正离子）或得到额外的电子（负离子）而带有电荷的原子或分子。

[24]NADH, nicotinamide adenine dinucleotide，还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，或还原型辅酶I，是细胞内主要的电子载体。——译者注

[25] ATP为三磷腺苷简写，是一种可以储存能量和释放能量的分子。

[26]大多数科学家使用开氏温度（K, Kelvin）作为计量温度的单位。但其实对于温度的变化，升高/降低1开氏度与升高/降低1摄氏度相等，区别仅在于开氏度的计量从绝对零度（为-273℃）开始。举例来说，人的体温约为37℃，也就是310 K。

[27]你可能会好奇，既然如此，为什么解释太阳内部的核聚变过程还需要用到量子隧穿呢？但是注意，即使是极高的温度和压力也无法克服聚变时两个带正电的质子之间的电子斥力，所以才需要量子力学来帮忙。

[28]“差拍振动”（beat）在这里是指两股声波合音音量的周期性波动——一种声波脉冲——由两个频率相近但是不完全相同的声波产生。注意与通常音乐中所说的“节拍”（beat）区分。

[29]实验中的缝隙必须非常狭窄，两条缝隙之间的间距必须极小。在20世纪90年代进行的实验使用了一块薄薄的金箔作为光屏，金箔上的两条缝隙宽约1微米（1/1 000毫米）。

[30]我们假设探测器是100%有效的，当原子通过它所监视的缝隙时必定能够触发警报，还有探测器本身不会干扰原子前进的路径。当然，在实际操作中我们必然会对原子产生影响。有关观察对原子影响的关系我们会在下文具体讨论。

[31]电荷分离（charge separation），指原子或分子中的电子脱离。——译者注

[32]1飞秒=10-15秒。

[33]推销员旅行问题需要在经过大量计算的前提下找出一条最短的路径。这个问题在数学中被称为非确定性多项式问题（NP-hard）：这类问题是指，即便在理论上也不存在解决该问题的捷径，解决问题的唯一方法即用密集的计算，穷举所有的可能而后得出最优解。

[34]当我们说“把水当作燃料”时，并不是说水真的可以像煤炭一样燃烧，这里只是把燃烧和分子的氧化过程做一个不甚恰当的比喻。

[35]光合作用依据是否需要光照分为光反应和暗反应两个步骤。光反应是在光的参与下分解水得到电子与ATP的反应步骤。——译者注

[36]在这里，我们不得不指出，迄今为止用量子力学还不能解释引力作用，因此（我们常用以理解引力的）广义相对论，似乎是不符合量子力学的。统一量子力学和广义相对论，构建一个量子引子理论仍然是物理学面临的最大挑战之一。

[37]不幸的是，大受欢迎反而让野生小丑鱼的生存受到了威胁。小丑鱼成了偷猎者热捧的对象。他们大肆捕捉小丑鱼以满足水族市场的需求。所以，如果你喜欢小丑鱼，请别把它养在家里，它属于真正的珊瑚礁！

[38]信息素，是啮齿动物和其他一些哺乳类动物所分泌的一系列化学信息的总称。信息素携带了与生物体性别和生殖相关的生物信号，以此来影响其他个体的行为，而犁鼻器就是专门探测信息素的感知系统，位于鼻腔或口腔顶部，成对出现。——译者注

[39]典出莎士比亚《罗密欧与朱丽叶》，原文：“A rose by any other name would smell as sweet.”——译者注

[40]鲜，原文“umami”，借自日文，指“愉悦鲜美的风味”，对应中文的“鲜”。此处按照最新科学研究对味觉进行分类，与中文语境中酸、甜、苦、辣、咸的五味分法不同。——译者注

[41]1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）-环己烯。

[42]1微微安培等于10-12安培。

[43]在该语境下，“表达”指一个基因是活跃的，因为该基因所含的信息会被转录进RNA，之后经过蛋白质的合成机制，造出由该基因编码的蛋白质，比如某种酶或某种特定的嗅觉受体。

[44]传统上，麝香取自一些天然来源，包括麝鹿的性腺、麝牛的面部腺体、松貂的粪便和蹄兔的尿液。但现在几乎所有香水中用的麝香都由工业合成。

[45]手性分子镜像对称但又不能完全重合。就像左手和右手，互为镜像，但实际上并不相同。

[46]事实上，亨德里克斯一般只能上下颠倒地演奏一把为右利手设计的吉他，但他倒排了琴弦的顺序，使音符保持在相同的位置，就像他在弹一把为左利手设计的左手吉他一样。

[47]比如，（4S，4aS，8aR）-（K）-土臭素和它的镜像分子（4R，4aR，8aS）-（C）-土臭素，闻起来都是一样的土味儿和霉味儿。

[48]嗅觉缺失，指无法感知到气味。有极少数病例是遗传所致，人类嗅觉缺失通常是由于鼻腔上皮受到了创伤。

[49]原文“hard-nosed”，意为“钝鼻子”，是双关语：一指量子计算并不依赖鼻子来嗅，二指物理学家们在进行计算时非常讲究实际。——译者注

[50]不要与埃姆伦·滕内尔（Emlen Tunnell）混淆，后者是美国20世纪50年代著名的橄榄球运动员。

[51]鸡当然是不迁徙的，即便野生的鸡也不会，但是它们似乎保留了磁感应。

[52]地球上实测最低自然温度应为-89.2℃，于1983年7月21日测于南极洲东方站。此处应为作者笔误。——译者注

[53]现在位于冰川底部、冰下湖上面的冰层，已经形成超过40万年，但是，冰下湖被冻的历史可能要更为久远。目前还不清楚是现在的冰川取代了更早的冰川，还是冰下湖曾在几次冰川时期之间经历过解冻期。

[54]嗜极生物（extremophiles），指生活在极端环境（从我们的角度）中的生物。

[55]癌症的形成是由于控制细胞生长的基因发生突变，引起不可控的细胞生长，并因此形成肿瘤。

[56]当然，也可以称为华莱士的自然选择理论，以伟大的英国博物学家和地理学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace）的名字命名。华莱士有一次在热带旅行时，得了疟疾，在得病期间提出了与达尔文差不多一致的理论。

[57]“遗传学”（genetics）这一术语，最初由威廉·贝特森（William Bateson）于1905年提出。他是英国遗传学家，也是孟德尔遗传学说的拥趸。四年后，丹麦植物学家威廉·约翰森（Wilhelm Johannsen）首先用“基因”（gene）一词来区分个体的外观或表现型（phenotype）及其基因或基因型（genotype）。

[58]鸟嘌呤G和胸腺嘧啶T的互变异构体为烯醇式或酮式，具体取决于“编码质子”的位置；同时，胞嘧啶C和腺嘌呤A的互变异构体是酮式或氨基式。

[59]其实是想说该模型缺乏严谨的数学框架。

[60]实际上，使碱基配对结合的氢键数量不止一个，但即使我们将碱基配对中的氢键数量简化为一个，也不会影响论证。

[61]饥饿的细胞在受迫的情况下可能会继续试图复制自身的DNA，但是复制过程很可能会由于缺乏可用资源而中止，因此只能复制出简短的DNA片段及片段上对应的几个基因。

[62]生物对乳糖的消化通过酶来实现。——译者注

[63]这是时下量子生物学研究的热点问题——换句话说，是生命自己“发现”了量子优势，还是量子力学自己来凑热闹？

[64]让很多影迷惊讶的是，赫尔佐克的电影引用了3D拍摄手法。

[65]这里指摩斯电码中以“点”（dot）和“划”（dash）的组合编码字母和数字的方式，“划”是“点”时长的三倍。——译者注

[66]共放电增强神经元联系，是由唐纳德·赫布（Donald Hebb）于1949年提出的，这个观点认为神经元之间兴奋信号的相互传递可以增强彼此的联系。记忆可能由此实现。

[67]欲破解意识难题，请阅读由认知心理学大师史蒂芬·平克撰写的经典著作《心智探奇》，该书已经由湛庐文化策划，浙江人民出版社出版。——编者注

[68]互联网的实际规模难以估计，但是每一个互联网页面上的链接平均来说不会超过100个，而每个神经元通常通过突触与超过数千个其他神经元相关联。所以，就连接的数目而言，互联网中大约有1万亿个连接，而大脑中神经元之间的连接数目则是这个数字的100倍。目前，互联网的规模只需要几年就会翻一倍，所以有预测认为，未来10年内互联网的复杂程度就会与大脑不分伯仲。那么到那时互联网会具有意识吗？

[69]对从事物理学的读者来说，我们这里讨论的是一种布洛赫球面。

[70]实际上，这些细线代表薛定谔方程中纠缠态量子位的相位与振幅之间的数学关系。

[71]这里应该是作者谬误，如果第2行最后一格内的米重量不到1千克的话，3行米粒总重应当在半吨左右。——译者注

[72]麦克法登希望借此机会向斯图尔特·哈梅罗夫道歉，麦克法登在自己的书《量子进化》（Quantum Evolution）中拼写错了他的名字。

[73]这又是一个让人难以理解的概念，彭罗斯提出了一个极端的例子来说明引力作为一种测量手段对量子世界的影响。他认为如果一个量子系统非常复杂（因此系统质量非常大），那么系统对时空的引力效应将反过来干扰系统本身，导致系统的波函数塌缩，量子系统转变为经典系统。而这种转变过程的结果就是思维。彭罗斯独特理论可以详见他所著的书，不过就事论事，时至今日，彭罗斯的理论在量子物理学界依旧鲜有追随者。

[74]1皮秒=10-12秒。——译者注

[75]原文cornfield为稻田、玉米田，这里出于对场的解释，译作打谷场。——译者注

[76]因纽特人（Inuit），亦称爱斯基摩人（Eskimos）。加拿大人习惯称该民族为“因纽特人”，而美国阿拉斯加地区则常称“爱斯基摩人”。——译者注

[77]通常认为，地球在45亿年前由太阳的残余部分冷凝而成，但地球真正变成固态要再等大约5亿年。

[78]此处没有考虑病毒，因为病毒只有借助活细胞的帮助才能完成复制。

[79]分子噪音（molecular noise）这个概念经常用来形容分子的非相干性振动。

[80]由于“白噪音”代表的分子振动振幅很小，所以这种振动传递的能量很少。

[81]埃里亚（Elea），古希腊城邦，现为意大利南部城市。——译者注

[82]也有译为《谈谈火的动力和能发动这种动力的机器》，此处根据上下文语境，译作此书名。——译者注

[83]植物有两种光合系统，分别是光系统I和光系统II。

[84]光镊子（optical tweezer），是一种利用激光的电场操纵微观介电质的仪器。——译者注

[85]分子弹簧（molecular spring），分子键形变时储存势能，当分子构象从形变状态恢复到正常状态时会释放能量，这个过程类似压缩的弹簧放开后释放弹性势能，故名分子弹簧。——译者注

[86]干船坞：船坞中抽干水，用于船只停留检修的地方。——译者注

[87]笛卡儿相信生命完全可以由机械论解释，但是人类独特的思考能力可能与灵魂有关。——译者注

[88]Advanced Virtual and Technological Architecture Research Laboratory，高级虚拟与技术建筑研究实验室。——译者注

[89]级联效应（cascade effects），指由一个反应引发的一系列下游反应，是生物体内常见的生化反应关联方式。——译者注