一项发表于《科学进展》杂志的开创性研究揭示了宇宙基本物理常数与生命存在之间意想不到的深层联系，挑战了我们对宇宙“精细调节”的传统理解。这项研究由物理学家科斯蒂亚·特拉琴科（Kostya Trachenko）及其团队完成，建立在他们早期关于液体粘度与基本物理常数直接关联并设定液体“稀薄”下限的工作之上。最新的研究将这一概念拓展至生物学领域，探讨了塑造宇宙的物理法则是否也悄然决定着细胞的功能。

液体流动为何对生命至关重要？

生命在微观尺度上的运作离不开运动。营养物质必须在细胞内运输，蛋白质需要正确折叠，分子不断在水环境中扩散。所有这些过程都依赖于液体的粘度——一个决定液体流动难易程度的关键物理性质。

研究人员指出，宇宙似乎在一个令人惊讶的狭窄“生物友好”窗口内运行，其中粘度和扩散性保持在适合生命存在的范围。如果控制物理学的基本常数仅发生几个百分点的微小变化，对生物学至关重要的液体就可能变得异常粘稠或稀薄。

特拉琴科教授解释说：“理解一杯水如何流动，与探索基本常数的宏大挑战密切相关。活细胞内部和细胞间的生命过程需要运动，而粘度正是决定这些运动特性的关键。如果基本常数发生变化，粘度也会随之改变，从而影响我们所知的生命。例如，如果水的粘度像焦油一样，生命将无法以现有形式存在，甚至根本不会存在。这不仅仅适用于水，所有依赖液态运行的生命形式都将受到影响。”

研究团队强调，其影响将远远超出饮用水或海洋。人类血液、细胞液以及驱动生命运转的化学反应，都依赖于精心平衡的流动特性。

特拉琴科教授进一步指出：“基本常数的任何变化，无论是增加还是减少，对液体流动和基于液体的生命而言都同样是坏消息。我们预计这个‘窗口’会非常狭窄：例如，如果普朗克常数或电子电荷等一些基本常数仅发生几个百分点的变化，我们血液的粘度就会变得过稠或过稀，从而无法维持身体正常功能。”

宇宙精细调节理论的新视角

长期以来，物理学家们一直在争论为什么宇宙的常数似乎经过“精细调节”。例如，电子电荷或基本力强度等数值上的微小差异，都可能阻止恒星形成行星和生命所需的重元素。

这项研究的独特之处在于，它将讨论的焦点从恒星和星系转移到了活细胞层面。以往的精细调节论证通常侧重于恒星内部的核反应。而这项工作则提出，即使恒星和重元素能够形成，如果液体无法在生物体内正常流动，生命也可能无法存在。

这引入了第二层精细调节。这些常数不仅与一个充满物质的宇宙兼容，而且也与依赖于微妙液体动力学的生物系统兼容。

研究人员甚至推测，可能存在多阶段的调节过程。在论文中，特拉琴科将这种可能性比作生物进化，其中性状会随着时间独立出现。尽管这一想法仍具推测性，但它提出了自然可能以科学家尚未完全理解的方式偏爱稳定物理结构的可能性。

后续研究拓展了这一理念

自最初发表以来，科学家们持续探索粘度、扩散和流体行为如何与基本物理学相联系。后续的理论工作回顾了细胞内部的液体运动如何对物理常数值施加额外限制，尤其是在涉及生化“机器”如分子马达的系统中。

其他研究人员也审视了粘度本身可能如何源于更深层的物理定律。一项2023年的分析强调，越来越多的证据表明液体粘度可能与普遍的物理极限相关联，而不仅仅是实验室中测量的属性。

总而言之，这些研究正在帮助重塑一个古老的科学谜团。科学家们不再仅仅通过宇宙学和粒子物理学的视角审视自然常数，而是越来越多地思考，形成流动液体和功能细胞所需的条件是否也应被纳入考量。

物理学与生物学之间的联系可能比我们想象的更紧密？

尽管这一想法仍高度理论化，许多物理学家会提醒，目前尚无公认的解释来阐明自然常数为何具有其观测值。但这项研究为思考科学领域最大的问题之一开辟了一条意想不到的途径。

几十年来，基本常数之谜主要通过黑洞、恒星和亚原子粒子来探索。这项工作表明，答案可能也涉及我们日常生活中更近的事物：液体在活细胞中简单流动的能力。