بنابر گفته گروهی از محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج، نواقص و ساختارهای به ظاهر تصادفی در میان حتی باکتری‌های پست، اثرات بسیار شگفت‌آوری داشته و طبیعت را یک گام از ما جلوتر نگه می‌دارد.
نقش احتمال در بقای باکتری‌ها
بنابر گفته گروهی از محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج، نواقص و ساختارهای به ظاهر تصادفی در میان حتی باکتری‌های پست، اثرات بسیار شگفت‌آوری داشته و طبیعت را یک گام از ما جلوتر نگه می‌دارد.
پیتر کومینگز، یکی از محققان این گروه می‌گوید: «سرمایه‌گذاری متناقض یا دوطرفه یکی از راهبردهای بازار بورس است. اما این راهکار یکی از روش‌های بنیادی طبیعت نیز به‌شمار می‌رود که در بسیاری از فرایندهای طبیعی مشاهده می شود. از جمله این فرایندها می‌توان به مقاومت ویروس نقص ایمنی بدن در برابر درمان‌های پیشرفته اشاره کرد».
کومینگز و همکارش، مایک سیمپسون، در مقاله خود یک تئوری جدید ارائه کرده‌اند که بر مبنای آن، وجود یک اقلیت ناقص و ناکامل در میان یک جمعیت نمونه، برای بقای آن جمعیت مفید است. البته میزان نقص کمتر بهتر است.
سیمپسون می‌گوید: «این درسی است که باید از طبیعت فرابگیریم. عملکرد یک باکتری بسیار معمولی ۱۰۰ میلیون برابر بهتر از عملکرد بهترین تراشه‌های رایانه‌ای ماست و این عملکرد تا حدی مدیون کامل نبودن است».
اگر تراشه‌های رایانه‌ای را به شکل تعداد بسیار زیادی کلید روشن و خاموش در نظر بگیریم، می‌توانیم بگوییم که ما در ساختن بی‌نقص این کلیدها بسیار موفق بوده‌ایم. وقتی این کلیدها را روشن می‌کنیم، روشن شده و وقتی خاموش می‌کنیم، خاموش می شوند. اما طبیعت به شکل دیگری عمل می‌کند، چرا که در اینجا عنصری به‌نام احتمال یا شانس دخیل است. سلول‌های باکتری بر خلاف رایانه‌ها دارای کلیدهای غیرکامل مبتنی بر احتمال یا شانس هستند. به‌همین دلیل این سلول‌ها می‌توانند کارهایی را انجام دهند که رایانه‌ها نمی‌توانند. سیمپسون می‌گوید: «این سلول‌ها به‌جای گرفتن تصمیم‌های کامل با استفاده از اطلاعات ناکامل، یک تصمیم مبتنی بر احتمال اتخاذ می‌کنند. بیشتر سلول‌ها به‌صورتی عمل می‌کنند که احتمال زنده ماندنشان بالا باشد، اما عده کمی که بسیار هم مهم هستند، ریسک کرده و در جهت مخالف عمل می‌کنند و در حقیقت به صورت بلندمدت فکر می‌کنند».
این تعداد کم نتایجی ایجاد می‌کنند که نادر بودن آنها را جبران می‌کند. به‌عنوان مثال ویروس ایدز یکی از کلیدهای مبتنی بر احتمال و شانس را دارد؛ بسیاری از سلول‌های آلوده وادار به تولید ویروس‌های جدیدی می‌شوند که می‌توانند سلول‌های دیگر را نیز آلوده کنند. اما تعداد کمی از این سلول‌ها در جهت عکس عمل کرده و ویروس به حالت غیرفعال و خوابیده درمی‌آید.
سیمپسون می‌گوید: «این آلودگی‌های غیرفعال همانند بمب‌های ساعتی عمل کرده و در زمان دیگری فعال می‌شوند و همین امر اصلی‌ترین مانع ریشه‌کنی ایدز است». از نظر ویروس همین کامل نبودن است که موجب می‌شود ویروس بتواند در برابر درمان‌ها مقاومت کند.
کومینگز می‌گوید تراشه‌های رایانه‌ای هر روز کوچک‌تر و کوچک‌تر می‌شوند، تا جایی که وارد دنیای نانوفناوری شده‌اند. در این مقیاسِ بسیار کوچک عوامل مبتنی بر احتمال و شانس غالب هستند و از کامل بودن خبری نیست. ما انرژی بسیار زیادی را صرف غلبه بر این احتمالات و اتفاقات شانسی می‌کنیم. به‌همین دلیل مصرف انرژی این رایانه‌های جدید بسیار بالا بوده و در نتیجه حرارت بسیار زیادی نیز تولید می‌کنند و تمام اینها برای غلبه بر عنصر احتمال در رایانه‌هاست. حال این باکتری‌ها راهکار دیگری را به ما نشان داده و مسیر دیگری برای ما گشوده‌اند.
جزئیات این تحقیق در مجله ACS Nano منتشر شده است.
