انقلاب زیستی

نقش مهمی را كه علم فیزیك در قرن بیستم میلادی ایفا كرد، علم زیست شناسی در قرن بیست و یكم ایفا می‌كند و آران‌ای بخش حیاتی این تحول خواهد بود.
طبیعت مملو از شگفتی است. هنگامیكه برای نخستین بار وجود اتم‌ها به اثبات رسید، (حدود یك قرن پیش) تصور می‌شد كه ساختمان آنها تنها شامل الكترون‌ها و پروتون‌ها است. اگر چه این كشف خود توضیح دهنده بسیاری از سوال‌های ذهن بشر بود اما برای برخی از مشاهدات قانع كننده نبود. پس از آن در سال ۱۹۳۲، جیمز چادویك، نوترون را كشف كرد.
به ناگهان همه چیز معنا یافت آنچنان معنا یافت كه با گذشت تنها ۱۳سال پس از آن تاریخ، بشر به بمب اتمی دست یافت.
شاید مبالغه نباشد كه بگوییم علم زیست شناسی هم اكنون در حال طی كردن دوران «كشف نوترون» خود است. به مدت بیش از نیم قرن داستان عنصر بنیادین موجودات زنده به موضوعی بین ژن‌ها، شكل دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها كه ژن‌ها آنها را رمزگشایی می‌كنند و وظیفه زنده نگهداشتن ارگان‌های زنده موجودات را برعهده دارند، مربوط می‌شد. اما از چند سال گذشته تا كنون شاهد مطرح شدن نوع سومی از مولكول‌ها به نام آر‌ان‌ای هستیم.
البته موضوع آران‌ای و مساله نوترون‌ها عینا شبیه به هم نیست. به رغم نوترون، آران‌ای مدت‌ها است كه شناخته شده است. اما تا همین چند سال پیش تصور می‌شد نقش آران‌ای تنها جذب و حمل ژن‌ها برای دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها است. ولی اكنون معلوم شده است كه اهمیت آران‌ای به اندازه دو ساختار دیگر یعنی دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها است و بنابراین ممكن است آران‌ای تنظیم كننده اصلی فعل و انفعالات درون سلولی و تعیین كننده بسیاری از فعالیت‌های داخلی موجودات زنده باشد.
متخصصان زیست شناسی مولكولی از مرحله‌ای كه تصور می‌كردند در مورد بسیاری پدیده‌های حوزه تخصصی خود بسیار كم می‌دانند به ناگهان وارد مرحله‌ای شدند كه دریافتند هیچ سرنخی برای پرسش‌هایشان ندارند.
شاید به نظر بیاید كه این دانشمندان یك گام به عقب نهاده‌اند. اما واقعیت این است كه ماهیت علم همین است. شباهت این مساله بسیار عمیق‌تر از شباهت بین آر‌ان‌ای و نوترون‌ها است. علم زیست‌شناسی هم‌اكنون درست در همان وضعیت ابهام‌آمیزی است كه علم فیزیك در اوایل قرن بیستم با آن مواجه بود. حس تجربه ناشناخته‌ها و نتایج حاصل از این تجربه بسیار هیجان‌انگیز و شگفت‌آور است.
● شناخت دشمن خود
ساموئل گلدوین پندی عاقلانه داده است: هرگز گمانه‌زنی نكنید، به خصوص در مورد آینده. اما یك پیش‌بینی وجود دارد: شباهت بین علم فیزیك در قرن بیستم و علم زیست‌شناسی در قرن بیست و یكم همچنان ادامه خواهد یافت با همه خوبی‌ها و بدی‌هایش.
علم فیزیك دو دستاورد برای قرن بیستم در پی داشت. آشكارترین هدیه این علم قدرت غلبه بر طبیعت بود. این قدرت همیشه آنقدر بد نبود كه بمب‌های اتمی نشان دادند.
اگر قرن بیستم تمایزی نسبت به قرن‌های پیش از خود داشت آن مشخصه متمایزكننده‌اش فناوری فیزیكی این قرن بود. از خودروها گرفته تا هواپیماها، كامپیوترها و اینترنت همه از دستاورد‌های فیزیك در همین قرن هستند.
هنوز زود است كه به یقین بگوییم مشخصه متمایزكننده قرن بیست و یكم فناوری زیستی این قرن است اما شانس زیادی وجود دارد كه این طور باشد. مهندسی ژنتیك اكنون به امری معمول بدل شده است. اولین كاربرد یك ارگانیسم زنده مصنوعی به تازگی به ثبت رسید. هم ایده دستیابی به چنین ارگانیسمی و هم ایده حق استفاده از آن شاید تا یك دهه پیش بیشتر شبیه به فیلم‌های علمی- تخیلی می‌نمود. ولی امروزه چنین اموری چندان دور از ذهن نیستند و نكته هم در همین‌جا نهفته است. بسیاری از مشكلات بزرگی كه پیش روی بشر قرار دارند، یا مسائل زیستی و یا در رابطه با مداخله بشر در مسائل زیستی هستند. مشكل مقابله با چالش‌های جمعیت پیر جهان كه روز به روز بر تعداد آنها افزوده می‌شود، یكی از این مثال‌ها است. معضل تغییرات جوی هم در رابطه مستقیم با علم زیست‌شناسی است و نتیجه آن است كه دی‌اكسید كربن تولید بشر سریع‌تر از آنكه درختان آن را پالایش كنند، به هوای كره زمین وارد می‌شود. از سویی دیگر به دلیل سهولت در حمل و نقل و جابه‌جایی افراد احتمال شیوع بیماری‌های واگیر در سطح جهان این روزها بیش از هر زمان دیگری است و خطرات زیستی آینده را محتمل‌تر جلوه می‌دهد.
در‌حال‌حاضر، سیاستگذاران ابزارهای تكنولوژیك ناكافی برای گذار از این پرسش‌ها را در اختیار ندارند. اما واقعیت این است كه دستیابی به چنین ابزارهایی در موقعیت كنونی چندان دور از ذهن نیست. كهولت سن مساله‌ای است كه به طور مستقیم در رابطه با علم زیست‌شناسی است. احتمال می‌رود كه روند این معضل متوقف نشود اما شناخت درست از نحوه كار سلول‌ها اجازه خواهد داد كه این روند به جهتی بهتر هدایت شود. از سوی دیگر حداقل بخشی از راه حل تغییرات جوی رشد درختان به جای رشد مصرف سوخت است و تنها فناوری زیستی از عهده آن برخواهد آمد. شیوع بیماری‌ها هم چاره‌ای جز واكسیناسیون ندارد كه البته زمان زیادی برای توسعه آن لازم است.
اگر سلول‌ها به درستی واكاوی شوند این فرایند با چنان سرعتی پیش می‌رود كه واكسن‌ها درست در زمان مورد نیاز تولید خواهند شد. اما علم فیزیك در قرن بیستم كاری بیش از تنها قدرت غلبه بر مشكلات طبیعی را به بشر داد و آن فهم درستی از پهناوری جهان خلقت و كوچكی جایگاه بشر در برابر آن همه بزرگی بود. این علم به انسان‌ها امكان داد كه بی‌نهایت را در دستان خود بگیرند و ابدیت را در یك ساعت از آن خود كنند.
● شناخت خودت
البته علم زیست‌شناسی كاری جز تعریف جایگاه بشر در عرصه گیتی دارد.
این علم به توصیف خود بشر می‌پردازد. و بررسی موضوع آران ای می‌تواند بخشی اساسی از این توصیف باشد.
بحث مطرح كنونی در مورد آران‌ای این است كه اگر آران‌ای همه پیچیدگی ارگانیسم موجود زنده را تحت كنترل خود داشته باشد این به معنای آن است كه نظام عملكرد هر یك از سلول‌ها نه تنها سلول مورد بررسی را به كار می‌اندازد، بلكه آن سلول را همزمان با رشد تكامل موجود زنده، به سایر سلول‌های آن مرتبط می‌كند.
اگر بخواهیم تشبیه كنیم، ارگان‌هایی چون مغز نتیجه یك اینترنت زیستی هستند. اگر این طور باشد تحقیق در مورد ماهیت وجودی بشر چیزی غیر از آن است كه علم ژنتیك به دنبال آن رفته است.
البته چنین نتیجه‌گیری‌هایی هنوز در حد اولیه و ابتدایی است. اما نكته همین است. لرد رادرفورد كه وجود اتم را به اثبات رساند، هیچ چیزی در مورد نوترون‌ها نمی‌دانست.
چادویك هیچ چیزی در مورد كوارك‌ها نمی‌دانست. زیست‌شناسان نوین هم به طور مساوی در مورد بسیاری از نكات هنوز دچار غفلتند. اما در نهایت حقیقت هویدا خواهد شد.

مترجم: شادی آذری

منبع : روزنامه دنیای اقتصاد