مهندسان دنیاهای نادیدنی | الف


«مولکول‌ها، علایم حیات» یادداشتی است با نام اصلی «Molecules: a very short introduction» که در سال 2003 توسط فیلیپ بال [Philip Ball] نوشته شده است. بال که عمده‌ی آثارش در زمینه‌های علمی است، سردبیر مجله‌ی علمی Nature نیز هست و هم اکنون نوشتن ستونی در Chemistry World را نیز بر عهده دارد. با توجه به برنامه‌های مستند و علمی زیادی که برای شبکه‌های رادیویی و تلویزیونی معتبری از جمله BBC تهیه کرده است، شاید بتوان بال را ژورنالیستی علمی نامید. از این نویسنده و روزنامه‌نگار انگلیسی، پیش از این کتاب «عناصر- افسانه، تاریخ، علم» نیز با ترجمه‌ی ماندانا فرهادیان و از سوی فرهنگ معاصر به مخاطب فارسی‌زبان ارائه شده است.



«مولکول‌ها- علایم حیات» را باید در دسته‌ی کتاب‌هایی جای داد که سعی دارند علم را با زبانی ساده و برای همه ارائه دهند. زبان روایی و ساده‌ی کتاب کمک می‌کند تا مخاطب غیرآکادمیک نیز ارتباط مناسبی با موضوع و جهان کتاب برقرار کند. هرچند که نگاه سنتی به دانش‌های کلاسیکی همچون شیمی، داستان مولکول‌ها را در شاخه‌هایی از فیزیک– شیمی جای می‌دهد اما فیلیپ بال سعی دارد تا در این کتاب از دریچه‌ی تازه‌ای به دنیای زیست- شیمی بنگرد و ساختمان مولکول‌ها و عملکردهای آن‌ها را در ارتباط با موجودات زنده نشان دهد.

فصل اول کتاب با عنوان «مهندسان دنیاهای نادیدنی: مولکول‌سازی»، به مرحله‌ی گذر از جدول عناصر شیمیایی، ساختار درونی انواع مولکول‌ها، انواع پیوندهای درون‌مولکولیِ بین اتم‌ها و سنتز آزمایشگاهی مولکول‌ها می‌پردازد. در ادامه‌ی این فصل در مروری بر تاریخچه‌ی کلی دانش شیمی، این علم در راه رشد و بلوغ خود، به ارائه‌ی مدل‌های گرافیکی اتمی و معرفی برخی از پرکاربردترین آن‌ها از جمله مدل اتمی دالتون می‌رسد. کتاب ضرورت معرفی مفهومی به نام مولکول را این چنین بیان می‌کند: «مولکول‌ها کوچک‌ترین واحد معنادار در شیمی هستند. با مولکول‌ها می‌شود داستان‌های جهانِ زیر میکروسکوپ را باز گفت، اما با اتم‌ها نمی‌شود. مولکول واژه است؛ اتم الفباست. البته گاهی پیش می‌آید که یک واژه از یک حرف تشکیل شده باشد. اما بیشتر واژه‌ها مجموعه‌های مجزایی از چند حرف‌اند که به طور مخصوصی آرایش یافته‌اند. خیلی وقت‌ها می‌بینیم که واژه‌های بزرگتر و بلندتر معنی ظریف‌تر و خیلی دقیق‌تری را می‌رسانند.»

دومین فصل از کتاب با نام «علایم حیات: مولکول‌های زندگی»، با پرسشی بنیادین و فلسفی آغاز می‌شود؛ حیات چیست؟ پرسشی که به عقیده‌ی فیلیپ بال در طی تاریخ، سؤال مشترک شاعران و دانشمندان بوده است و در راستای کشف پاسخی برای آن است که باب شیمی آلی باز می‌شود. شیمی‌ای که در ابتدا آلی بود چرا که به بررسی مواد حاصل از بقایای بدن موجودات زنده می‌پرداخت اما امروزه با سنتز مواد آلی آزمایشگاهی دیگر چندان هم به اصل خویش وفادار نمانده است. از آن جا که بخش قابل توجهی از ارتباط بین شیمی و دنیای مولکول‌ها با زیست‌شناسی و مطالعه‌ی بدن موجودات زنده شکل می‌گیرد، ارتباط با علم ژنتیک نیز مطرح می‌شود؛ از ساختار انواع پروتئین‌ها، ساختار مولکولی درشت مولکول‌ها، ساختمان سلولی آن‌ها، DNA، RNA و عملکردهای هر یک صحبت می‌شود. در پایان از تکامل ژنتیکی نیز که از جمله بحث‌های روز در این زمینه است، در حد معرفی بحثی به میان می‌آید.

فصل سوم با عنوان «تاب بیاور: از مولکول‌ها به مواد»، برای روشن کردن موضوع بحث از ساختار انواع تار عنکبوت گرفته تا ساختمان بخش‌هایی از برج ایفل مثال می‌آورد تا به بیان طرح ساختار درونی و اسکلت سلول‌ها و مولکول‌های مختلف برسد.

نویسنده در فصل چهارم با عنوان «مسئله سوختن: مولکول‌ها و انرژی» با ارائه‌ی مثال‌هایی ساده و قابل درک برای مخاطب غیر‌دانشگاهی، به بازتعریف مفاهیم پیچیده‌ی علمی می‌پردازد: «قانون دوم ترمودینامیک، که کسی نمی‌تواند منکر آن شود، این است: آنتروپی عالم در همة فرآیندهای تغییر و دگرگونی افزایش می‌یابد. آنتروپی در فرهنگ عامه به معنی بی‌نظمی است. این خلاصه‌گویی بدی هم نیست: آنتروپیِ یک سیستم یعنی تعداد راه‌هایی که اتم‌ها می‌توانند، بدون آن که تفاوت قابل توجهی به وجود آید، خود را بازآرایی کنند. اگر کسی به دفتر من پا بگذارد و مجموعة درهم و برهمِ کاغذهای مرا از نو در کپه‌های متفاوتی تلنبار کند، به احتمال زیاد متوجه نخواهم شد.اما اگر آن شخص همة کاغذها را به صورت منظم، که خوابش را هم نمی‌بینم،به دقت مرتب کند، خیلی زود متوجه تغییر خواهم شد. به طور خلاصه آنتروپی سیستم‌های منظم نسبت به سیستم‌های نامنظم؛ تعداد آرایش غیر‌متمایز، کمتری است.»

کتاب در فصل پنجم با نام «متحرک‌های خوب: موتورهای مولکولی» از سخنرانی طنزآمیز اما بسیار جدی و تاثیرگذار ریچارد فاینمن در سال1959با عنوان «آن پایین یک عالمه جای کار هست» آغاز می‌شود و به ترکیب پیچیده‌ی موتورهای زیست مولکولی با میکرومهندسی مصنوعی می‌رسد. در این فصل نویسنده به پژوهش‌هایی می‌پردازد که با استفاده از شبیه‌سازی کار ماهیچه‌های بدن انسان به طراحی موتورهای مختلفی رسیده‌اند.

فصل ششم کتاب با عنوان «رساندنِ پیام: ارتباطات مولکولی» به معرفی زیست‌شناسی مولکولی و اهداف و دغدغه‌های این دانش می‌پردازد. شیوه‌های ارسال کدهای حامل انواع پیام به مغز و شیوه‌های بازخوانی کدها و دریافت پیام و ارسال دستورهای لازم از سوی مغز شرح داده می‌شود. نویسنده در پایان این فصل به شیمیِ فوقِ مولکولی و ساخت فرایندهای مصنوعی هدایت پیام در مقیاس مولکولی، گریزی می‌زند.

درآخرین فصل کتاب، فصل هفتم، با نام «کامپیوتر شیمیایی: اطلاعات مولکولی» نویسنده باز به پرسش عمیقِ «حیات چیست؟» می‌رسد و نقش کدهای ژنتیکی را در نظم دادن به پدیده‌ها و مجموعه‌های منظم هستی پررنگ می‌کند.

فیلیپ بال در بیان همه‌ی این پیچیدگی‌های علمی و در جای جای کتاب، از دنیای شعر و موسیقی، داستان و ادبیات، اسطوره‌ها و افسانه‌ها کمک می‌طلبد؛ از اشعار ویلیام بلیک تا مادام بواری، از جعبه‌ی پاندورا تا الهه‌ها و داستان‌های یونان باستان. علاوه بر ارجاعات متعدد داستانی، استفاده از تصاویر گرافیکی، عکس‌ها و نمودارهای مناسب که جزئیاتشان با دقت در ترجمه‌ی فارسی نیز گنجانده شده است، به فهم بهتر مطالب علمی کتاب کمک می‌کند.