Σάββατο, 23 Νοεμβρίου 2013

Prigogine Ilya , Το τέλος της Βεβαιότητας


     

 
 Το τέλος της βεβαιότητας 
Χρόνος, χάος και οι νόμοι της φύσης
 Ilya Prigogine (Βραβείο Νόμπελ Χημείας)  


Πρόσφατα έφυγε από τη ζωή ο μεγάλος επιστήμονας Ilya Prigogine (Ιλία Πριγκοτζίν). Τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1977 για τη συμβολή του στη θερμοδυναμική μακράν της ισορροπίας. Και ειδικότερα για την ανακάλυψη των δομών έλκυσης.Ενα έργο που οδηγεί τον αναγνώστη σε μία διανοητική περιπέτεια που αρχίζει από τις ιδέες των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων, συνεχίζεται με τη Νευτώνεια τροχιά και το ντετερμινιστικό χάος και φτάνει ως τα ύψη της κβαντικής θεωρίας και της κοσμολογίας.
Αλλά πέρα από τα ύψη της κοσμολογίας ο Prigogine ενδιαφέρθηκε και για τον ρόλο του ατόμου σήμερα και αύριο στις διαδικτυακές κοινωνίες και λειτουργίες μας. Για να πει στο 13ο κεφάλαιο του βιβλίου (συζήτηση με τη δημοσιογράφο Μαρία Αδαμίδου) και τα εξής: …Είμαστε μια μεγάλη κοινωνία, ένα ανοιχτό μη γραμμικό σύστημα, όπου ό,τι κάνετε επηρεάζει αυτό που κάνω και αντίστροφα. Μια μεγάλη κοινωνία παρουσιάζει περισσότερες αστάθειες από μια μικρή, η οποία είναι πολύ συντηρητική. Στις διευρυμένες κοινωνίες ο ρόλος του ατόμου εκδυναμώνεται με τη μεγάλη κοινωνία να μην αποδυναμώνει κατ’ ανάγκη το άτομο. Πάντως γενικά, κατέληξε, βρισκόμαστε στην απαρχή μιας νέας επιστήμης και όχι στο τέλος της.

22kakabelakisΓνωστη η «αβεβαιοτητα» στην Ελλαδα

Ο Ιλία Πριγκοτζίν είχε διευθύνει πολλά χρόνια ως τον θάνατό του, τα διεθνή Ινστιτούτα Solvay, Φυσικής και Χημείας στις Βρυξέλλες και το κέντρο στατιστικής μηχανικής, θερμοδυναμικής και πολύπλοκων συστημάτων στο Οστιν του Τέξας.
Του έχουν απονεμηθεί πάμπολλες τιμητικές διακρίσεις (περισσότερες από εξήντα) και ήταν μέλος πολλών εθνικών και διεθνών ακαδημιών και επιστημονικών οργανώσεων.

Νομοι φυσης κ.λπ.

Στην Ελλάδα το σπουδαίο έργο του είναι γνωστό από χρόνια στους επιστημονικούς χώρους. Τόσο στους χημικούς – μαθηματικούς όσο και σε κύκλους του ευρύτερου γνωστικού αντικειμένου. Εργασίες και έργα του έχουν μεταφραστεί δημιουργικά. Όμως πριν από 5 – 6 χρόνια κυκλοφόρησε από τον προοδευτικό εκδότη και φυσικό Αλέκο Μάμαλη (εκδόσεις ΚΑΤΟΠΤΡΟ) το διεθνώς γνωστό έργο του «Το τέλος της βεβαιότητας», με υπότιτλο: «χρόνος, χάος και οι νόμοι της φύσης».

Τεσσερα προσθετα κεφαλαια

Τότε το παρουσιάσαμε γιατί ήταν ένα βιβλίο σημαντικό για τη σύγχρονη πολύπλοκη επιστημονική σκέψη. Τώρα, (κυκλοφόρησε σε δεύτερη έκδοση, πάλι από τις εκδόσεις «ΚΑΤΟΠΤΡΟ») με τη διαφορά πως περιλαμβάνει τέσσερα πρόσθετα κεφάλαια, τα εξής:
Στο πρώτο ερωτά: «Είναι το μέλλον δεδομένο;». Ενα συγκεκριμένο ερώτημα που αποτέλεσε το θέμα διάλεξης που έδωσε ο Prigogine στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο στις 26 Μαΐου 2000, μετά την ανακήρυξή του σε επίτιμο διδάκτορα του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, από τα τμήματα χημικών μηχανικών, ηλεκτρολόγων μηχανικών υπολογιστών, εφαρμοσμένων μαθηματικών και φυσικών επιστημών.
Οι παραπάνω τίτλοι απονεμήθηκαν στον Ilya Prigogine για τα επιτεύγματά του στη Φυσική και Χημεία μακράν της ισορροπίας. Επιτεύγματα τα οποία εκτιμήθηκαν και αξιοποιούνται όχι μόνο από φυσικούς, αλλά και από μαθηματικούς, μηχανικούς, βιολόγους, κοινωνιολόγους, φιλοσόφους, ακόμη και από καλλιτέχνες.
Παράλληλα, τότε, ο Prigogine έδωσε τρεις συνεντεύξεις, που αποτελούν τα υπόλοιπα τρία κεφάλαια για τη φυσική μακράν της ισορροπίας, για την επιστημολογία της πολυπλοκότητας και για τη σχέση ζωής και διαδικτύου. Αυτές οι συνεντεύξεις δόθηκαν στους Θ. Χρηστίδη, I. Ζήση και Μ. Αδαμίδου αντίστοιχα. Αποτελούν δε τα κεφάλαια 11, 12 και 13, κείμενα, τα οποία μαζί με ένα επίμετρο του Ιωάννη Ε. Αντωνίου, καθηγητή μαθηματικών στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, αναπληρωτή  δ/ντή των διεθνών ινστιτούτων Solvay Φυσικής και Χημείας, ανανέωσαν ουσιαστικά τη δεύτερη έκδοση «Το τέλος της βεβαιότητας» (Εκδόσεις ΚΑΤΟΠΤΡΟ).

Για την επαναδιατυπωση του χρονου

Ενα πολυσήμαντο έργο ενός διάσημου επιστήμονα, ο οποίος στις «ευχαριστίες» του έγραψε ότι το έργο αυτό στη βάση του πραγματεύεται «επαναδιατύπωση του χρόνου». Ο καθηγητής Μαθηματικών στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης έγραψε τον πρόλογο και το επίμετρο της β’ έκδοσης του βιβλίου «Το τέλος της βεβαιότητας» και είχε την επιστημονική επιμέλεια.
Ο διασημος, επισης, συνεργατης του Prigogine, καθηγητης ΙΩΑΝΝΗΣ Αντωνιου
Ομως, ο επίσης διάσημος αυτός Ελληνας καθηγητής Ιωάννης Ε. Αντωνίου είχε γράψει και τον πρόλογο της πρώτης έκδοσης του έργου του Prigogine σημειώνοντας μεταξύ άλλων και τα εξής: «Το τέλος της βεβαιότητας ανοίγει νέους ορίζοντες και εισάγει νέους ολιστικούς τρόπους σκέψης και απόφανσης. Είναι ένα πρόγραμμα δράσης και ανανέωσης της επιστήμης στο κατώφλι του 21ου αιώνα…».

Ασταθειες – χαος

Η αναγέννηση της κλασικής δυναμικής που άρχισε με την ανάδειξη των ασταθειών και του χάους στη δεκαετία του 1960, αγκαλιάζει σήμερα όλο το φάσμα του επιστητού. Η αβεβαιότητα λόγω του χάους υπερβαίνει την κβαντική απροσδιοριστία, αφού είναι έκφραση των εγγενών αδυναμιών να υπολογίσουμε ή να αισθανθούμε αξιόπιστα πέρα από έναν ορίζοντα προβλεψιμότητας και αποφανσιμότητας. Δηλαδή μέχρι το τέλος της βεβαιότητας.
Κρισιμο σημειο – αφετηρια νεας θεωρησης
Σε ένα σημείο της εισαγωγής του ο ίδιος ο Prigogine γράφει «…Πιστεύουμε ότι σήμερα βρισκόμαστε σ’ ένα κρίσιμο σημείο αυτής της περιπέτειας, στην αφετηρία μιας νέας θεώρησης, που δεν ταυτίζει πλέον την επιστήμη με τη βεβαιότητα, ούτε την πιθανότητα με την άγνοια…».
Ομως ο Prigogine έφυγε πριν από λίγο από τη ζωή, αφήνοντας μια τεράστια πνευματική – επιστημονική κληρονομιά σε όλη την ανθρωπότητα: «Το τέλος της βεβαιότητας» που ανοίγει τον μεγάλο ορίζοντα της πολυπλοκότητας στη νέα επιστήμη και στη δημιουργική σκέψη. Δυστυχώς, όμως, για το μέγα έργο του και για την ξεχωριστή προσωπικότητά του δεν γράφτηκαν και δεν παρουσιάστηκαν στον Τύπο και στα Μ.Μ.Ε. αυτά που έπρεπε… δείγμα της αδιαφορίας της κοινωνίας μας για τους ανθρώπους που αγωνίζονται να αποκαλύψουν τα μυστικά της ζωής και του κόσμου.

Δευτέρα, 4 Νοεμβρίου 2013

Κάθε νευρώνας του εγκεφάλου έχει το δικό του γονιδίωμα



Κάθε νευρώνας του εγκεφάλου έχει το δικό του γονιδίωμα

Αναδημοσίευση από το: in.gr » Ειδήσεις » Επιστήμη-Τεχνολογία

Οι νευρώνες του εγκεφάλου δεν έχουν όλοι το ίδιο γονιδίωμα  

 Λα Χόγια, Καλιφόρνια

Οι βιολόγοι πίστευαν κάποτε ότι όλα τα κύτταρα ενός οργανισμού περιέχουν πανομοιότυπο γενετικό υλικό. Γνωρίζουμε όμως σήμερα ότι αυτό είναι μια υπεραπλούστευση, και μια νέα μελέτη στο Science αποκαλύπτει ότι κάθε νευρικό κύτταρο του εγκεφάλου έχει ελαφρώς διαφορετικό γονιδίωμα.
Περιέργως, κάθε νευρώνας του εγκεφάλου έχει το δικό του γονιδίωμαΟι πρώτες ενδείξεις για το γενετικό μωσαϊκό του εγκεφάλου είχαν έρθει από μελέτες που προσδιόριζαν τη μέση γενετική αλληλουχία σε ένα μεγάλο δείγμα ιστού και είχαν αποκαλύψει επιπλέον ή λιγότερα χρωμοσώματα.
Μέχρι πρόσφατα, όμως, ήταν δύσκολο να προσδιοριστεί η γενετική αλληλουχία μεμονωμένων νευρώνων, αντί για τη μέση αλληλουχία ενός πληθυσμού κυττάρων στα δείγματα.
Τώρα, ερευνητές του Ινστιτούτου Salk στην Καλιφόρνια αναφέρουν ότι διάβασαν τα γονιδιώματα μεμονωμένων νευρώνων που απομονώθηκαν από εθελοντές μετά θάνατον.
Οι ερευνητές αναφέρουν στο Science ότι απομόνωσαν περίπου 100 νευρώνες από τρία άτομα. Η απειροελάχιστη ποσότητα DNA που περιείχε κάθε κύτταρο έπρεπε πρώτα να αντιγραφεί εκατομμύρια φορές προκειμένου να είναι δυνατός ο προσδιορισμός της αλληλουχίας.
Αυτό μπορεί να γίνει με μια μέθοδο που ονομάζεται PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης), η οποία όμως μπορεί εύκολα να μολυνθεί με ξένο DNA στο εργαστήριο. Οι ερευνητές του Salk χρειάστηκαν μάλιστα ένα χρόνο μέχρι να είναι βέβαιοι ότι τα δείγματά τους δεν είχαν επιμολυνθεί.
«Έπρεπε να κάνουμε πειράματα ελέγχου [...] επειδή μας εξέπληξε το γεγονός ότι οι μεμονωμένοι νευρώνες στον εγκέφαλό μας έχουν διαφορετικό DNA» σχολιάζει ο Φρεντ Γκέιτζ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Η ανάλυση αποκάλυψε εκτεταμένες περιοχές του γονιδιώματος που εμφανίζονταν σε περισσότερα ή λιγότερα αντίγραφα από το κανονικό. Το 41% των νευρώνων που εξετάστηκαν παρουσίαζαν τέτοιες «παραλλαγές αριθμού αντιγράφων», ή CNV, οι οποίες δεν υπήρχαν σε κανένα άλλο κύτταρο.
Το ενδιαφέρον είναι ότι τέτοια CNV εντοπίστηκαν και σε νευρικά κύτταρα που είχαν δημιουργηθεί στο εργαστήριο μετατρέποντας απλά κύτταρα δέρματος σε τεχνητά βλαστοκύτταρα ή iPS. Τα κύτταρα δέρματος παρουσιάζουν και αυτά γενετικές αποκλίσεις μεταξύ τους, όχι όμως τόσο μεγάλες όσο οι νευρώνες που παράγονται τελικά από αυτά.
Το εύρημα αυτό ίσως έχει συνέπειες για τις μελέτες που χρησιμοποιούν iPS για τη μελέτη των νευρώνων, ίσως και στις προσπάθειες για καλλιέργεια οργάνων από τεχνητά βλαστοκύτταρα.
Γιατί όμως να υπάρχει αυτό το γενετικό μωσαϊκό στον υγιή εγκέφαλο; Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα, οι ερευνητές όμως εικάζουν ότι αυτές οι μεταβολές ίσως επιτρέπουν στον εγκέφαλο να προσαρμόζεται σε νέα περιβάλλοντα, ή μπορεί να τον προστατεύουν από ιούς.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, το φαινόμενο θα γίνει κατανοητό μόνο όταν υπάρξουν τεχνολογίες που επιτρέπουν τη μελέτη των προϊόντων του DNA, δηλαδή του mRNA και των πρωτεϊνών, μέσα σε μεμονωμένα κύτταρα.
_________
Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης