نظرات و اطلاعات خود را برای ما کامنت کنید ما همیشه مشتاق نظرات شما هستیم
فهرست مطالب
زنوباتها (Xenobots) و کشف “حالت سوم” حیات: آیا سلولهای ما هوشمند و آگاه هستند؟
در این مقاله علمی تخصصی از فارماوب پدیده نوظهور “زنوباتها” و نظریه “حالت سوم” حیات را بررسی میکنیم. آیا سلولهای انسان پس از مرگ ارگانیسم میتوانند سازماندهی مجدد یابند؟ نظریات موافق و مخالف درباره هوش و آگاهی سلولی و تأثیرات آن بر پزشکی بازنگری میشود.
زنوباتها و نظریه “حالت سوم” حیات: بازتعریفی از مرگ و هوش سلولی
چرخه بیولوژیکِ وجود ما در نگاه اول به سادگی تمام به نظر میرسد: متولد میشویم، زندگی میکنیم و سپس میمیریم و پایان کار.
اما اگر موجودیت زنده را در سطح سلولی و زیر میکروسکوپ بررسی کنیم، امور بسیار پیچیدهتر و جذابتر میشوند. شما، من و تمام حدود ۱۰۸ میلیارد انسانِ هوموساپینس که تا به امروز روی زمین قدم گذاشتهاند، همگی مجموعهای از حدود ۳۰ تریلیون سلول هستیم.
هر یک از بدنهای ما یک ارگانیسم جمعی (Collective organism) است که از همکاری سلولهای انسانی زنده و میکروبها تشکیل شده تا چیزی را که ذهن ما آن را “زندگی” مینامد، خلق کنند. با این حال، تعداد فزایندهای از مطالعات جدید دریافتهاند که حداقل برای برخی سلولها، مرگ لزوماً پایان کار نیست. در عوض، احتمالاً آغاز چیزی جدید و کاملاً غیرمنتظره است.
سلسله پژوهش های در حال رشد از تحقیقات مربوط به کلاسی جدید از ارگانیسمهای چندسلولی طراحیشده توسط هوش مصنوعی به نام “زنوبات” (Xenobots)، به خاطر استقلال ظاهری و رفتارهای نوظهورِ خود، توجه علمی گستردهای را به خود جلب کرده است.
در سپتامبر ۲۰۲۴، پیتر نوبل (Peter Noble)، دکترای میکروبیولوژی از دانشگاه آلاباما در بیرمینگام، به همراه آلکس پوژیتکوف (Alex Pozhitkov)، محقق بیو انفورماتیک در مرکز سرطان “City of Hope“، این پژوهش را به طور مفصل در وبسایت
The Conversation تشریح کردند.
زنوباتها چیست؟ تعریف و ماهیت
زنوباتها ارگانیسمهای زنده و کوچکی هستند که به صورت مهندسیشده (Synthetic) و با استفاده از سلولهای موجود در طبیعت (معمولاً سلولهای پوستی جنینی قورباغه) ساخته میشوند. آنها نمونهای از “زیستساختمان” (Architected biology) هستند که بر خلاف موجودات طبیعی، برای انجام کارهای خاصی فرم داده میشوند.
ویژگی بارز زنوباتها این است که سلولهای سازنده آنها نقشهایی فراتر از عملکرد زیستشناسی اصلی خود ایفا میکنند. به عنوان مثال، در بدن قورباغه، سلولهایی که دارای “مژک” یا “تاژک” (Cilia) هستند، وظیفه انتقال مخاط یا حرکت سیالات بدن را بر عهده دارند. اما در ساختار یک زنوبات، این سلولها سازماندهی میشوند تا با استفاده از همین مژکها، زنوبات را در محیط مایع حرکت دهند.
چون به نظر میرسد این سلولها پس از شکسته شدن از بدن اصلی (دستکاری آزمایشگاهی)، خود به خودی سازماندهی مجدد مییابند و در این فرم و عملکرد جدید متحد میشوند، نویسندگان این مطالعه استدلال میکنند که زنوباتها نوعی از “حالت سوم” (Third State) حیات را شکل میدهند. در این حالت، سلولها قابلیت این را دارند که پس از مرگ ارگانیسم میزبان (در اینجا قورباغه)، دوباره سازماندهی شوند تا چیزی کاملاً جدید و متفاوت بسازند. این اشکال احتمالاً در طبیعت به خودی خود (Spontaneously) ما دیده نمیشوند، اما زنوباتها نشان میدهند که سلولها توانایی شگفتانگیزی برای سازگاری با تغییرات محیطی و تطبیقپذیری فوقالعاده دارند.
مطالعات جدیدتر همچنین نشان دادهاند که آزمایش مشابه با سلولهای انسانی، که به “انتروباتها” (Anthrobots) معروف شدهاند، نیز همین رفتار تطبیقیپذیری را از خود نشان میدهند.
نویسندگان در مقاله The Conversation مینویسند: «با هم گرفتن، این یافتهها… ایدهای رایج را به چالش میکشند که سلولها و ارگانیسمها فقط بـه روشهای از پیش تعیینشده (با ژنتیک ثابت) تکامل مییابند. حالت سوم پیشنهاد میکند که [مرگ یک] ارگانیسم ممکن است نقش مهمی در نحوه دگرگونی و شکلگیری حیات در طول زمان ایفا کند.»
نظریه آگاهی سلولی: آیا سلولها هوشمند هستند؟
پیامدهای این رباتهای سلولی یا همان “بایوباتها” (Biobots) برای پزشکی بسیار چشمگیر است. تصور کنید داروهای سفارشیای که از بافتهای بدن خودتان ساخته شدهاند تا از پاسخ ایمنی خطرناک جلوگیری کنند. اما این ارگانیسمها تصویر پیچیده و چالشبرانگیزی از ماهیت واقعی یک سلول را ارائه میدهند.
حداقل، این نظر ویلیام میلر (William Miller)، زیستشناس تکاملی و پزشک است. او نویسندههمکار کتاب ۲۰۲۳ The Sentient Cell (سلول آگاه) است که ایدههایی یافتهشده در نظریه “مبنای سلولیِ آگاهی” (Cellular Basis of Consciousness) را بررسی میکند؛ نظریهای که نشان میدهد سلولها نوعی آگاهی یا شناخت (Cognition) را حفظ میکنند. میلر معتقد است که زنوباتها فقط نمونه دیگری از این موضوع هستند که ما چقدر به تواناییهای ذهنی—یا حتی آگاهانه—سلولهای سازنده بدنمان کمتوجهی میکنیم.
میلر میگوید: «ارگانیسم به عنوان یک کل دیگر همانطور که قبلاً پاسخ میداد، عمل نمیکند (زیرا مرده است)، اما زیرمجموعهای از سلولها فعال، تصمیمگیرنده و مسئلهحلکن باقی میمانند. پس این بنیاداً نحوه دیدن ما به قاب حیات… را بازسازی میکند که واحد بنیادیِ عاملیت زیستی، سلول آگاه است.»
بر اساس دیدگاه میلر، مفهوم “سلول آگاه” یک تغییر اساسی در زیستشناسی است که برخی از ایدههای کلاسیک نئوداروینی مانند “بقای اصلح” (Survival of the Fittest) را به چالش میکشد. چون برای موفقیت، سلولها باید در کنار هم و با همکاری دقیق عمل کنند، یک عبارت دقیقتر میکروبیولوژیک شاید این باشد: «من با خدمت به دیگران، به خودم بهتر خدمت میکنم.»
قرار دادن سلول هوشمند در مرکز زیستشناسی، «روایت زیستی کاملاً جدیدی را آشکار میکند که در آن ژنها کنترلکننده نیستند، بلکه ابزار هستند.» در این رویکرد، پی میبریم که چرا ارگانیسمها انتخاب میکنند تا به صورت تریلیونها به هم بچسبند تا مسائل حل کنند؛
[برای] تصمیمگیری، حمایت متقابل، مشارکتها، سینرژیها، وابستگیهای متقابل، همکاری—این بقای اصلح نیست، بلکه همکاریِ متقابل برای حل مسائل است.»
دیدگاههای انتقادی و شکهای علمی
با وجود هیجانانگیز بودن این نظریهها، بسیاری از دانشمندان با این آینده جسورانه برای زیستشناسی موافق نیستند. نامهای در سال ۲۰۲۴ منتشر شده در مجله معتبر EMBO Reports نظریه CBC (مبنای سلولی آگاهی) را «صرفاً یک تمرین فکری بدون شواهد تجربی» توصیف میکند. نویسندگان این نامه همچنین در مورد ادعاهای مربوط به آگاهی در مورد زنوباتها یا سایر ارگانیسمهای “حالت سوم” به همان اندازه تردید دارند.
لینکلن تایز (Lincoln Taiz)، دکترای زیستشناس گیاهی از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز و یکی از نویسندگان نامه مخالف، در یک ایمیلی توضیح میدهد: «حدود ۷۵ سال است که میدانیم سلولها را میتوان هنگام خارج کردن از بافت و کشت دادن در ویترو (In Vitro)، به طور غیرطبیعی رشد دادند. این چیزی جدید نیست.»
تایز با اشاره به اینکه در طبیعت نیز مواردی از تغییر شکل سلولی وجود دارد، میپرسد: «وقتی یک حشره گیاهخوار هورمونهایی را به برگهای گیاه ترشح میکند که باعث میشود برگها “گال” (رشدهای غیرطبیعی) تشکیل دهند که خانههایی برای حشره باشند، آیا این یک “حالت سوم” حیات است؟»
او همچنین آنچه را که او آن را “افسانهها” پیرامون آگاهی گیاهی مینامد را بررسی کرده و در سال ۲۰۱۹ مقالهای با عنوان “گیاهان نه دارای آگاهیاند و نه نیازمند آن هستند” را همنویسی کرده است.
ویندی آن پیر (Wendy Ann Peer)، دکترای زیستشناس از دانشگاه مریلند که نیز در نامه مخالف مشارکت داشته، ایده آگاهی سلولی را فاقد سختگیری علمی لازم برای در نظر گرفته شدن به عنوان یک نظریه میداند. او میگوید: «با روش علمی، باید یک کنترل و فرضیهای وجود داشته باشد که به وضوح تست شده باشد. و کلید فرضیه شما این است که باید قابلیت ابطالپذیری (Falsifiability) داشته باشد.»
پیرو توضیحات علمی، وقتی سلولها از زمینه (Context) بدن خارج میشوند و دیگر اطلاعات یا سیگنالهای دریافت شده از سلولهای مجاور را تبادل نمیکنند، ژنهای متفاوتی نسبت به حالت طبیعی بیان (Express) میشوند.
به زبان ساده، زنوباتها نسخه پیشرفتهای از تکنیک “کلاه حیوانی” (Animal caps) هستند؛ روشی شناختهشده در زیستشناسی رشدی که در آن سلولها توانایی تمایز شدن به سایر سلولها را حفظ میکنند.
چشمانداز به آینده پزشکی و زیستشناسی
در حالی که برخی از کارشناسان میگویند سلولها بیش از خودکارهایی هستند که دستورات دقیق ژنتیکی را دنبال میکنند و بحث در مورد آگاهی آنها بیهوده است، اما همه گروهها حداقل در یک نکته مهم همنظر هستند—درک عمیق سلولها و بررسی قابلیتهای بسیار متنوع آنها، فرصتی عظیم برای پیشرفت علم است.
مخالفان
تایز پتانسیل استفاده از انتروباتها در پزشکی را بسیار مهم میداند و آن را قابل مقایسه با رفتار حشرات گیاهخوار در تشکیل گال در گیاهان میداند؛ که در واقع، تغییر در مسیر رشد سلولهای بنیادی برای ایجاد رفتار یا ساختار خاص است. این دقیقاً همان کاری است که مهندسان بافت (Tissue Engineers) انجام میدهند.
موافقان
مایکل لوین (Michael Levin) که آزمایشگاهش زنوباتها را ساخت، معتقد است که با درک زبان سلولها میتوانیم به پزشکی و مهندسی زیستی برسیم که قبلاً قابل تصور نبود. او معتقد است که سلولها هوشمند هستند و ما باید یاد بگیریم چگونه با آنها شریک شویم.
ویلیام میلر نیز با این نظر موافق است. او میگوید: «کار لوین یک مثال خوب از تلاش برای تشخیص این است که چگونه میتوان با سلولها مشارکت کرد تا اشکال زندهای برای کمک به انسانها خلق کرد. ما داریم یاد میگیریم که چه کارهایی سلولها انجام میدهند و اگر باهوش باشیم، با آنها مشارکت خواهیم کرد.»
چه زنوباتها دارای آگاهی درک انسانی باشند یا صرفاً خودکارهای زیستی پیچیده، یک واقعیت غیرقابل انکار وجود دارد:
سلولهای ما بسیار هوشمندتر و سازگارتر از آن چیزی هستند که ما تصور میکنیم. به نظر میرسد که سلولها، آگاه یا بدون آگاه، بیتردید نقش ستارهای را در آینده سلامت و درمانهای نوین ایفا خواهند کرد.
کلمات کلیدی (Keywords):
زنوباتها، حالت سوم حیات، زیستشناسی مصنوعی، هوش سلولی، آگاهی سلولی، انتروباتها، مایکل لوین، ویلیام میلر، پیتر نوبل، تکامل زیستی، بافتشناسی، رباتهای زیستی، پزشکی بازساختی، فارماوب، مقالات علمی تخصصی.
