انقلاب زیستی

مترجم: شادی آذری

نقش مهمی را که علم فیزیک در قرن بیستم میلادی ایفا کرد، علم زیست شناسی در قرن بیست و یکم ایفا می‌کند و آران‌ای بخش حیاتی این تحول خواهد بود. طبیعت مملو از شگفتی است. هنگامیکه برای نخستین بار وجود اتم‌ها به اثبات رسید، (حدود یک قرن پیش) تصور می‌شد که ساختمان آنها تنها شامل الکترون‌ها و پروتون‌ها است. اگر چه این کشف خود توضیح دهنده بسیاری از سوال‌های ذهن بشر بود اما برای برخی از مشاهدات قانع کننده نبود. پس از آن در سال ۱۹۳۲، جیمز چادویک، نوترون را کشف کرد.

به ناگهان همه چیز معنا یافت آنچنان معنا یافت که با گذشت تنها ۱۳سال پس از آن تاریخ، بشر به بمب اتمی دست یافت.

شاید مبالغه نباشد که بگوییم علم زیست شناسی هم اکنون در حال طی کردن دوران «کشف نوترون» خود است. به مدت بیش از نیم قرن داستان عنصر بنیادین موجودات زنده به موضوعی بین ژن‌ها، شکل دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها که ژن‌ها آنها را رمزگشایی می‌کنند و وظیفه زنده نگهداشتن ارگان‌های زنده موجودات را برعهده دارند، مربوط می‌شد. اما از چند سال گذشته تا کنون شاهد مطرح شدن نوع سومی از مولکول‌ها به نام آر‌ان‌ای هستیم.

البته موضوع آران‌ای و مساله نوترون‌ها عینا شبیه به هم نیست. به رغم نوترون، آران‌ای مدت‌ها است که شناخته شده است. اما تا همین چند سال پیش تصور می‌شد نقش آران‌ای تنها جذب و حمل ژن‌ها برای دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها است. ولی اکنون معلوم شده است که اهمیت آران‌ای به اندازه دو ساختار دیگر یعنی دی‌ان‌ای و پروتئین‌ها است و بنابراین ممکن است آران‌ای تنظیم کننده اصلی فعل و انفعالات درون سلولی و تعیین کننده بسیاری از فعالیت‌های داخلی موجودات زنده باشد.

متخصصان زیست شناسی مولکولی از مرحله‌ای که تصور می‌کردند در مورد بسیاری پدیده‌های حوزه تخصصی خود بسیار کم می‌دانند به ناگهان وارد مرحله‌ای شدند که دریافتند هیچ سرنخی برای پرسش‌هایشان ندارند.

شاید به نظر بیاید که این دانشمندان یک گام به عقب نهاده‌اند. اما واقعیت این است که ماهیت علم همین است. شباهت این مساله بسیار عمیق‌تر از شباهت بین آر‌ان‌ای و نوترون‌ها است. علم زیست‌شناسی هم‌اکنون درست در همان وضعیت ابهام‌آمیزی است که علم فیزیک 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 نکنید، به خصوص در مورد آینده. اما یک پیش‌بینی وجود دارد: شباهت بین علم فیزیک در قرن بیستم و علم زیست‌شناسی در قرن بیست و یکم همچنان ادامه خواهد یافت با همه خوبی‌ها و بدی‌هایش.

علم فیزیک دو دستاورد برای قرن بیستم در پی داشت. آشکارترین هدیه این علم قدرت غلبه بر طبیعت بود. این قدرت همیشه آنقدر بد نبود که بمب‌های اتمی نشان دادند.

اگر قرن بیستم تمایزی نسبت به قرن‌های پیش از خود داشت آن مشخصه متمایزکننده‌اش فناوری فیزیکی این قرن بود. از خودروها گرفته تا هواپیماها، کامپیوترها و اینترنت همه از دستاورد‌های فیزیک در همین قرن هستند.

هنوز زود است که به یقین بگوییم مشخصه متمایزکننده قرن بیست و یکم فناوری زیستی این قرن است اما شانس زیادی وجود دارد که این طور باشد. مهندسی ژنتیک اکنون به امری معمول بدل شده است. اولین کاربرد یک ارگانیسم زنده مصنوعی به تازگی به ثبت رسید. هم ایده دستیابی به چنین ارگانیسمی و هم ایده حق استفاده از آن شاید تا یک دهه پیش بیشتر شبیه به فیلم‌های علمی- تخیلی می‌نمود. ولی امروزه چنین اموری چندان دور از ذهن نیستند و نکته هم در همین‌جا نهفته است. بسیاری از مشکلات بزرگی که پیش روی بشر قرار دارند، یا مسائل زیستی و یا در رابطه با مداخله بشر در مسائل زیستی هستند. مشکل مقابله با چالش‌های جمعیت پیر جهان که روز به روز بر تعداد آنها افزوده می‌شود، یکی از این مثال‌ها است. معضل تغییرات جوی هم در رابطه مستقیم با علم زیست‌شناسی است و نتیجه آن است که دی‌اکسید کربن تولید بشر سریع‌تر از آنکه درختان آن را پالایش کنند، به هوای کره 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 تکنولوژیک ناکافی برای گذار از این پرسش‌ها را در اختیار ندارند. اما واقعیت این است که دستیابی به چنین ابزارهایی در موقعیت کنونی چندان دور از ذهن نیست. کهولت سن مساله‌ای است که به طور مستقیم در رابطه با علم زیست‌شناسی است. احتمال می‌رود که روند این معضل متوقف نشود اما شناخت درست از نحوه کار سلول‌ها اجازه خواهد داد که 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 واکسیناسیون ندارد که البته زمان زیادی برای توسعه آن لازم است.

اگر سلول‌ها به درستی واکاوی شوند این فرایند با چنان سرعتی پیش می‌رود که واکسن‌ها درست در زمان مورد نیاز تولید خواهند شد. اما علم فیزیک در قرن بیستم کاری بیش از تنها قدرت غلبه بر مشکلات طبیعی را به بشر داد و آن فهم درستی از پهناوری جهان خلقت و کوچکی جایگاه بشر در برابر آن همه بزرگی بود. این علم به انسان‌ها امکان داد که بی‌نهایت را در دستان خود بگیرند و ابدیت را در یک ساعت از آن خود کنند.

شناخت خودت

البته علم زیست‌شناسی کاری 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 کنونی در مورد آران‌ای این است که اگر آران‌ای همه پیچیدگی ارگانیسم موجود زنده را تحت کنترل خود داشته باشد این به معنای آن است که نظام عملکرد هر یک از سلول‌ها نه تنها سلول مورد بررسی را به کار می‌اندازد، بلکه آن سلول را همزمان با رشد تکامل موجود زنده، به سایر سلول‌های آن مرتبط می‌کند.

اگر بخواهیم تشبیه کنیم، ارگان‌هایی چون مغز نتیجه یک اینترنت زیستی هستند. اگر این طور باشد تحقیق در مورد ماهیت وجودی بشر چیزی غیر از آن است که علم ژنتیک به دنبال آن رفته است.

البته چنین نتیجه‌گیری‌هایی هنوز در حد اولیه و ابتدایی است. اما نکته همین است. لرد رادرفورد که وجود اتم را به اثبات رساند، هیچ چیزی در مورد نوترون‌ها نمی‌دانست.

چادویک هیچ چیزی در مورد کوارک‌ها نمی‌دانست. زیست‌شناسان نوین هم به طور مساوی در مورد بسیاری از نکات هنوز دچار غفلتند. اما در نهایت حقیقت هویدا

خواهد شد.