راهنمای کلیدی نیو ساینتیست: انقلاب هوش مصنوعی
آیا هوش مصنوعی میتواند منشأ حیات را کشف کند؟
سید محمدجواد فیاض- ۲۰ بهمن ۱۴۰۴
چگونگی تبدیلشدن زمین از یک توپ سنگی به دنیایی سرسبز و سرشار از زندگی، یکی از پیچیدهترین و عمیقترین سؤالاتی است که دانشمندان میتوانند به پاسخدادن آن امید داشته باشند. اما هوش مصنوعی در حال کمک به ما برای درک روش مرموزی است که طی آن مولکولهای بیجان خود را به اشکال پیچیده حیات آرایش دادند.
چندین دانشمند چیزهایی خلق کردهاند که به حیات نزدیک است. در اواخر سال ۲۰۲۱، تیمی به رهبری «جاش بونگارد» (Josh Bongard)در دانشگاه ورمانت، سلولهای پوست قورباغه را برای تبدیل به زنوبات برنامهریزی مجدد کردند. این گروههای سلولی میتوانند شنا کنند و تولیدمثل کنند و با همکاری یکدیگر سلولهای آزاد را جمع کرده و به نسخههای جدیدی از خودشان تبدیل کنند.
اما اگر دقیقاً به قلب چگونگی آغاز حیات نفوذ کنید، به بستر شیمی میرسید. چگونه مجموعهای از مولکولهای بیجان شروع به پیوستن به یکدیگر و تکثیر خود کردند؟ در دهه ۱۹۵۰، شیمیدانان «استنلی میلر» (Stanley Miller)و «هارولد یوری»(Harold Urey)،مخلوطی از مواد شیمیایی را در یک ظرف دربسته قرار دادند و نشان دادند که آمینواسیدها بهعنوان یک جزء کلیدی در موجودات زنده، میتوانند به طور خودبهخودی تشکیل شوند. این یک گام بزرگ بود، اما هنوز به ما نمیگوید که آن مولکولها چگونه یک سیستم خودتکثیرشونده را تشکیل دادند.
به همین دلیل است که شیمیدانان علاقهمند به بازسازی لحظهای هستند که شیمی بیجان به سادهترین شکل ممکن حیات تبدیل شد. میلیاردها راه وجود دارد که این اتفاق ممکن است رخ داده باشد. «لی کرونین» (Lee Cronin) از دانشگاه گلاسکو، رباتهایی را به کار گرفته است تا در بررسی این موضوع کمک کنند. او و تیمش ماشینهایی را طراحی کردند که مجموعهای از مواد ساده مانند اسیدها، مواد معدنی غیرآلی، مولکولهای مبتنی بر کربن را ترکیب میکنند تا به طور تصادفی واکنش نشان دهند. نتیجه تحلیل میشود و سپس یک الگوریتم به ربات کمک میکند تا انتخاب کند چگونه ادامه دهد. بهاینترتیب، ربات میتواند در گستره وسیعی از فضای شیمیایی جستوجو کند تا ببیند آیا هیچ سیستم خودتکثیرشوندهای پدیدار میشود یا خیر. کرونین گمان میکند این استراتژی خودکار میتواند بر بزرگترین مانع پیش روی شیمیدانان در این حوزه یعنی حذف سوگیری از آزمایشگر و دیدن این که اصول تکاملی چگونه در شیمی ساده متجلی میشوند، غلبه کند.
اگر شیمیدانان بتوانند پیدایش حیات را بازسازی کنند، ما در موقعیت بسیار بهتری برای شناسایی آن در سیارات دیگر خواهیم بود. کار آنها میتواند نسبتهای خاصی از مولکولها را آشکار کند که میتوانند نشانهای از وجود یک سیستم خودتکثیرشونده باشد. کرونین همچنین روشی برای اختصاصدادن یک امتیاز به مولکولها توسعه داده است که بازتابدهنده پیچیدگی آنهاست. او میگوید اگر از امتیاز خاصی فراتر بروید، آن مولکول تنها میتوانسته از یک فرایند شبیه به حیات ناشی شده باشد و «چنین چیزی به شما پاسخی بله یا خیر میدهد که آیا چیزی زنده است یا نه.»
