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春回大地，候鳥又將再次開啟遷徙之旅。包括鴿子、海龜在內，許多具有遷徙性的動物並非依賴視覺完成長距離的旅行，而是利用磁場進行導航，它們體內擁有感應磁場的分子機制，可以引導自己朝正確的方向前進。
但人類到底是否擁有磁感應？這是科學界一直熱議的話題，在視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺之外，這種神奇的「第六感」是否有可能引導著我們的日常生活？
近期，發表於《自然》雜誌的論文中，來自英國曼徹斯特大學和萊斯特大學的研究者就合作揭示了磁感應的新發現，他們確認磁感應比我們過去認知的要更加普遍，可能所有動物都擁有感應磁場的能力，磁感應並非那些遠距離遷徙動物的專屬。
從上世紀70年代開始，科學家發現有些動物會跟隨地球磁場移動後，就提出了一種基於自由基對（radical pair）的磁感應假說，他們認為自由基對擁有著不對稱的外層電子並且形成糾纏，這種電子糾纏可以被磁場改變，從而影響動物的生化過程。
過去，研究者發現鳥類視網膜中的隱花色素很可能就是長期尋找的磁感應器，隱花色素中的光敏色素輔基——黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）吸收一個藍光光子的能量後會引起FAD基團電子的躍遷，最終造成 「電子轉移」，此時這對被分離的電子由於量子糾纏同時具有自旋單態和三重態，這兩種電子狀態的平衡會由磁場決定，而信息也會傳遞給大腦，讓生物做出判斷。
▲有關隱花色素的磁感應研究曾於2021年登上了《自然》雜誌的封面（圖片來源：《自然》官網；Image Credit：Corinna Langebrake and Ilia Solov』yov）
後續，還有研究確認隱花色素的編碼基因會隨著遷徙季節臨近而表達上升，這也更讓人將隱花色素視為了「第六感」控制器。而FAD常常被認為只是輔助因子的角色，只是幫助隱花色素髮揮功能。
而新研究卻發現事實並非如此。FAD其實在隱花色素水平極低的條件下，自己就能發揮磁感應功能，也就是說它在「第六感」中並不是配角。藉助果蠅模型，作者發現這些生物中的隱花色素有許多胺基酸殘基其實缺乏FAD的結合域，但它們仍然足夠引發磁感應現象。
實際上，作者通過實驗升高了細胞中FAD的水平，結果高水平的FDA就足以在光照的刺激下，自發產生自由基對，並對磁場產生反應。
即使細胞中的隱花色素水平非常低，細胞仍然會對磁場作出反應。這也說明，磁感應並非只靠隱花色素說了算，「這也是最令人震驚的發現，我們至少在實驗室發現磁感應還有著其他的方式。」研究第一作者Adam Bradlaugh博士表示。
這一發現也能解釋為什麼人類細胞在實驗室測試中也會對磁場產生感應，因為FAD幾乎在所有細胞中都存在，只是水平高低不同，而細胞FAD水平越高就越可能產生磁感應。
不過，研究者也指出儘管FAD讓人的細胞對磁場作出響應，我們卻無法察覺。這可能是因為人類細胞中的FAD沒有得到隱花色素的幫助，兩者沒有精誠合作，就無法轉化成大腦可讀取的生化反應信息。
Bradlaugh博士指出，「這項研究可以讓我們更準確地預測人類面對磁場時的反應，以及受到的影響。」這不僅可以推進對磁感應的理解，可能還會帶來新的臨床應用，比如通過操控磁場來激活特定的基因，或者用磁場構建可用的臨床分子工具。
參考資料：
[1] Animals' 'sixth sense' is more widespread than previously thought. Retrieved March 6, 2023 from https://phys.org/news/2023-02-animals-sixth-widespread-previously-thought.html
[2] All living cells can contain the molecular machinery of the 『sixth sense』. Retrieved March 6, 2023 from https://www.sciencealert.com/all-living-cells-could-have-the-molecular-machinery-for-a-sixth-sense
[3] Essential elements of radical pair magnetosensitivity in Drosophila. Nature (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05735-z
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