دانشمندان روشی نوین و پیشگامانه کشف کرده‌اند که امیدوارند به آن‌ها امکان دهد حیات را در سیاره‌های دیگر پیدا کنند.
یافتن نشانه‌های حیات در فضا مستلزم جست‌وجوی «نشانگرهای زیستی» است، یعنی ردهایی که موجودات زنده از خود به جا می‌گذارند، اما شناسایی آن‌ها در عمل ممکن است دشوار باشد، زیرا دستگاه‌ها هم باید به اندازه کافی حساس باشد که بتواند سیگنال‌ها را دریافت کند و هم به اندازه کافی کوچک و جمع‌وجور باشد که بتوان آن‌ها را در عمل به سیاره‌ای دیگر فرستاد.
اکنون پژوهشگران دانشگاه اوساکا معتقدند با ترکیب هوش مصنوعی و سیگنال‌های الکتریکی، برای یافتن حیات فرازمینی روش تازه‌ای پیدا کرده‌اند. آن‌ها امیدوارند این روش به اندازه کافی قدرتمند و در عین حال کوچک باشد که بتوان آن را به سیاره‌های دیگر فرستاد تا مشخص شود آیا در گیتی تنهاییم یا نه.
شناسایی موجودات زنده و تفکیک آن‌ها از مواد شیمیایی و فرایندهای غیرزنده اغلب با بررسی اسید آمینه‌ها، یعنی واحدهای سازنده پروتئین‌ها، انجام می‌شود. اسید آمینه‌ها با وجود داشتن فرمول شیمیایی یکسان، در دو شکل وجود دارند که تصویر آینه‌ای یکدیگرند. در موجودات زنده، اسید آمینه‌ها تقریبا همگی از نوع «اِل» (L) و قندها از نوع «دی» (D) هستند، در حالی که فرایندهای غیرزنده هر دو شکل را تقریبا به یک میزان تولید می‌کنند.
دانشمندان براین باورند که می‌توان از این شکل‌های متفاوت و نسبت میان آن‌ها به‌عنوان یک نشانگر زیستی که وجود حیات را نشان دهد، استفاده کرد، اما انجام دادن این کار در عمل تاکنون امکان‌پذیر نبود: [چون] پژوهشگران باید مجموعه‌های بزرگی از مولکول‌ها را به دست بیاورند و با در نظر گرفتن فاصله بسیار زیاد سیاره‌ها، این کار دشوار است.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
پژوهشگران در تلاش برای غلبه بر این مشکل، به دنبال راه‌هایی برای استفاده از جریان برق به منظور شناسایی این سیگنال‌ها بودند. چنین روشی ساده‌تر خواهد بود، هنگام جمع‌آوری نمونه حساسیت کمتری به لرزش خواهد داشت و نیاز به استفاده از مواد شیمیایی را نیز برطرف خواهد کرد.
اکنون پژوهشگران می‌گویند در این زمینه به یک پیشرفت مهم دست یافته‌اند.
دانشمندان در پژوهش جدید توانستند [تعداد] مولکول‌ها را هنگام عبور از شکاف میان دو قطعه سیم طلای بسیار نازک براورد کنند. شکل موج جریان هنگام عبور از میان این سیم‌ها، بسته به نوع اسید آمینه موجود متفاوت است و به این ترتیب، دستگاه می‌تواند با شمارش مولکول‌ها هنگام عبور، آن‌ها را از یکدیگر تشخیص دهد.
تاکاهیتو اوشیرو، نویسنده اصلی این مقاله گفت: «با ترکیب روش [مبتنی بر] تونل‌زنی شکاف نانومتری ما با هوش مصنوعی، توانستیم شکل‌های «اِل» و «دی» اسید آمینه‌ها را با دقتی بیش از ۸۰ درصد از یکدیگر تشخیص دهیم. این نخستین بار است که دست‌سانی اسید آمینه‌ها در سطح تک‌مولکولی از یکدیگر تفکیک می‌شود و این دستاورد، یک پیشرفت بنیادی در حسگری شیمیایی به شمار می‌رود.»
[توضیح: دست‌سانی یا کایرالیته (Chirality) خاصیتی است که نشان‌دهنده فقدان تقارن و انطباق‌ناپذیر بودن یک شیء با تصویر آینه‌ای خودش است. بسیاری از مولکول‌های مهم بدن انسان از جمله اسید آمینه‌ها و قندها کایرال‌اند]
پژوهشگران برای آزمایش این روش، آن را روی نمونه‌هایی از زمین به کار بردند: یکی از شهاب‌سنگ مورچیسون در استرالیا و دیگری از خاک بیابان آتاکاما در شیلی. این روش عملکردی قابل مقایسه با روش‌های رایج داشت و به پژوهشگران امکان داد ترکیب اسید آمینه‌های موجود را مشخص کنند.
پژوهشگران امیدوارند بتوانند از این فناوری برای ساخت ابزارهای کوچکی استفاده کنند که با جریان برق کار می‌کنند و قادرند نشانه‌های حیات فرازمینی را شناسایی کنند.
این پژوهش در مقاله‌ای جدید با عنوان «تفکیک دست‌سانی اسیدهای آمینه در عصاره‌های شهاب‌سنگ و خاک بیابان از طریق رسانایی شکاف نانومتری در سطح تک‌مولکولی» که در مجله «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) منتشر شد، گزارش شد.
© The Independent
