هناك العديد من الأسئلة الكبيرة التي فتنتنا
وشغلنا بها منذ فجر الإنسانية
ماذا يوجد خارج الأرض؟
كيف جئنا إلي هنا؟
مما يتكون العالم؟
إن قصة بحثنا عن أجوبة تلك الأسئلة هي قصة العلم
في جميع مساعي الإنسان كان للعلم الأثر الأعظم
علي حياتنا وعلي رؤيتنا للكون ولأنفسنا
إن أفكاره وإنجازاته ونتائجه منتشرة حولنا
كيف إذن وصلنا للعالم الحديث هذا؟
إنه شيء مدهش وعلي مستوي خاص بالإنسان بأكثر مما تعتقد
يقولون إن قصة العلم
هي سلسلة من لحظات الإلهام :متبوعة بصيحة «وجدتها»
مايكل موزلي
وهي الانتصار العظيم للفكر العقلاني
ولكن الحقيقة هي أن العاطفة والسلطة
والتنافس والصدفة البحتة قد لعبت دوراً بارزاً علي حد سواء
في هذه السلسلة سأعرض من منظور مختلف كيف وُجد العلم
لقد تشكل متأثراً بما داخل المعمل وخارجه
هذه هي قصة كيف صنع التاريخ العلم
وكيف صنع العلم التاريخ وكيف غيرت العالم أفكاره الناشئة
إنها قصة النفوذ
البرهان
والعاطفة
:ترجمـة كريم إبراهيم عمارة
قصة العلم
هذه المرة.سنتناول ربما أعظم لغز في الوجود
ما هو سر الحياة؟
هناك لغز بداخل كل فرد منا
شيء ما يخلق هذا الشعور الثري والمحموم بالحياة
لكن ما هو؟
ما الذي يصنع هذا الفرق الهائل بين الأحياء و الموجودات غير الحية؟
الكفاح للوصول إلي تفسير عجيبة الحياة
كان واحداً من أكبر التحديات الخلاقة التي واجهها العلم
لكن أيضاً كان البحث عن الأجوبة مضنياً و مراوغاً
هذه هي قصة فهمنا لكثير من أسرار الحياة من خلال دراستنا للمخلوق الذي يهمنا بشدة
الإنسان
في العالم القديم،استعر جدل طويل حول مكونات الحياة
هناك فكرة بالتحديد سادت الفكر الغربي
ظل أطباء الغرب لمدة 1500 عام مسلمين بأفكار طبيب روماني
جالينوس هو
إنه بلا شك واحد من أكبر المفكرين المؤثرين عبر التاريخ
ولد بعد سنوات ليست بالكثيرة من رحيل يسوع المسيح
ظلت كتبه يدرسها الأطباء حتي القرن السابع عشر
تشكلت أفكاره عن الحياة خلال واحدة من أكثر الخلفيات عنفاً و دموية
و التي رسمها الإمبراطور الروماني
بدأ جالينوس طبيباً للمصارعين
:تخيل المشهد تصارع بالسيوف وعض في اللحم
عويل المصارعين المتألمين و الذي يغطيه صراخ الجمهور المتحمس
.كان قتالاً حتي الموت وحتي المنتصر،لاتكون النجاة باختياره
كان المنتصرون يصابون بجراح مميتة
و علي جالينوس أن يبقيهم أحياء
لم يعتقد جالينوس بأن أمر الموت و الحياة
هو شيء متروك ببساطة لأيدي الآلهة
كان واثقاً من خلال تجاربه الشخصية أن هناك العديد من الأمور يقدر الطبيب علي فعلها
و التي يمكنها أن تحفظ و تطيل الحياة
محاولاته لأن يفهم كيفية عمل جسم الإنسان
و تدوين معرفته هذه،كان شغفه و تراثه
أنشأ نظاماً فعالاً بدرجة كبيرة من العلاج الطبي
الطبيب الذي سبقه مات منه ستون مصارعاً مجروحاً
جالينوس مات منه أربعة فقط
لكنه لم يكن مهتماً بالحفاظ علي الحياة فقط،بل كان أيضاً يريد تفسيرها
انصب اهتمام جالينوس علي عضو واحد:الكبد
لاحظ من خلال التشريح
أن للكبد عدة أوعية دموية مختلفة
.تدخل إليه و تخرج منه استنتج من ذلك بأن الكبد هو الذي يصنع دماء الجسم
الذي ينساب منه و يذهب إلي بقية الأعضاء
أعتقد أيضاً أن الدم به أرواح و هذه الأرواح تأتي من الكبد
ومن القلب و من الدماغ و هذه الأرواح هي التي تعطي الدماء جوهر الحياة
ألف 300 كتاب و كتيب
عن كل ما في جسم الإنسان تقريباً و وظائفه
كان عملاً موسوعياً
و لكنه كان خاطئاً من الأساس
كان نظام جالينوس بأكمله مبنياً علي دراساته التشريحية
الشيء الوحيد-علي قدر علمنا-أن جالينوس لم يشرح إنساناً في حياته
بل اعتمد علي تشريح الحيوانات مثل الخنازير و القرود البربرية
فيما عدا ذلك،كان نظامه هو الأكثر تفوقاً من غيره
أصبح ثرياً و مؤثراً بعمق
مجموعة المعتقدات بخصوص جسم الإنسان،و التي صاغها أحد الرومان القدماء
قد أصبحت كتاب الأطباء المقدس
لأكثر من ألف عام،اعتبر عمل جالينوس مرجعاً للحياة
حتي التطورات التي حدثت في أثناء عصر النهضة بإيطاليا
و التي غيرت رؤيتنا للعالم
يبدو الأمر بلا أهمية من هنا و لكني في الواقع
أقف بين الحائط الداخلي و الحائط الخارجي لواحد
من أجمل المباني في رأيي و المشهد بالداخل يستحق المشاهدة
إنها كاتدرائية فلورانسا الرائعة
تم بناؤها حين كانت دويلات إيطاليا تتعرض لتغيير درامي
تلك الاضطرابات كان لها أن تؤثر في فهمنا للحياة
أحد التغيرات-أخص بالذكر-بدأ هنا بأحد المعماريين
القبة التي أقف عليها صممت و بنيت بواسطة فيليبو برونليسكي المهندس
أحد أكبر الشخصيات المؤثرة في عصر النهضة
عصر النهضة هي فترة تجديد و تحرير الخيال الإنساني
برونليسكي هو أحد العلامات
.هؤلاء العباقرة الذين زخم بهم عصر النهضة كان مهندساً و معمارياً و رياضياً
و العديد من المهارات التي استخدمها في بناء هذه القبة و قد خلق أيضاً رؤية جديدة للواقع
فقد قدم أسلوباً جديداً لرؤية العالم
يدخل بها الرياضيات
و قد قام بتوضيح ذلك مستخدماً أبنية الكاتدرائية
ما فعله برونليسكي هو أن رسم لوحة،مثل هذه للمعمودية
لعلها كانت أفضل من هذه
و أخذ مرآة و طلب من أصدقائه القيام بهذه الحيلة
تنظر من خلال فتحة مصنوعة .....و تجعل المرآة
علي امتداد البناية.......
إنها حيلة بارعة
حيث أنك عندما تفعل هذا
تجد أن اللوحة هي نموذج ثلاثي الأبعاد جيد للبناية
تبدو واقعية جداً بفضل مدخله المبتكر للرسم
الخطوط المتوازية في حقيقتها جعلها تتلاقي في نقطة وهمية
هذا شيء غير متوقع للكثيرين..ولايزال كذلك
لكن هذه الطريقة جعلت الرسم يعكس بدقة
كيف يُري العالم الواقعي
الحديثة المنظور كانت هذه بداية رسوم
و فهم المنظور لم يؤثر فحسب في الفن و المعمار
بل غير أيضاً الطريقة التي ينظر بها الناس لجسم الإنسان
صنعت تعطشاً للواقعية
تأثير هذا المدخل الجديد يتضح في الأجساد المحبوسة في قلعة ويندزور
يوجد بالقلعة حوالي 600 لوحة ليوناردو دافنشي رسمها
رسومات رائعة و جميلة لجسم الإنسان
أنا متحمس حقاً.حيث أني رأيت تقليداً لها لكني لم أر اللوحات الأصيلة
التفاصيل مذهلة
هذه اللوحات عمرها يفوق 500 عام
علي أن أعترف.إني أشعر برجفة
بينما أنا أحملها وأفكر فيه يرسمها
تري الريادة في جرات قلمه
في هذه اللوحة،كان قد قطع العضلات من أصولها و أزاحها
كي يكشف العظام المتصلة بها
مارتن كلايتون-المجموعة الملكية
هذا النوع من الابتكار التوضيحي
كان مدهشاً آنذاك
إنها ثلاثية الأبعاد أيضاً
أسلوب المنظور فيها غير عادي
بالفعل.لقد استطاع دمج الفهم التشريحي بالقدرة الفنية
و لهذا،لازالت تبدو هذه اللوحات رائعة
رسوم ليوناردو واقعية بصورة رائعة
و تختلف كثيراً عن الرسومات فيما قبل عصر النهضة
و التي كانت كروكية و رمزية
ليوناردو رسم جسم الإنسان لغاية تفوق الفن
.أقصد أن هذا أشبه باستحضار الحياة .لقد حاول فعلاً أن يفهم الحياة
ترجع أهمية ليوناردو الأساسية في أنه حاول فهم من أين تأتي الحياة
و ما يميزها بدلاً من أن يقدم فناً جامداً
أنها أكثر من رسوم مدهشة رسمها فنان فذ
إنها بداية عهد جديد
بدأ الناس فيه يفهمون جسم الإنسان
قدم الفنانون باعثاً جديداً لدراسة تشريح الإنسان
معرفة ما يوجد تحت الجلد سوف يشق دروباً جديدة
في هذه المهمة لتفسير الجسم الحي
انتعشت دراسات التشريح في مدينة بادوڤا الإيطالية
احدي أكبر مراكز التعلم في القرن السادس عشر
تدفق الطلاب إليها من أنحاء أوروبا
حيث أنها كانت مدينة مليئة بالحياة بالإضافة إلي شيء آخر
.يشح وجوده في أي مكان آخر جثث الإنسان
طلبة الطب الذين جاءوا هنا لم يكونوا مقتنعين بالاعتماد علي الحيوانات
فقد أرادوا دراسة الإنسان
يمكنك أن تتخيل
مائتا طالب يتزاحمون صفاً صفاً
لكن نجم العرض يكون مستقراً علي منضدة التشريح الرخامية
جثة إنسان
عادة كانت جثثاً لأشرار و مجرمين و صعاليك تم إعدامهم مؤخراً
لم تكن الجامعة مقيدة بالحدود الدينية لتشريح الإنسان
حيث أنها كانت مستقلة عن الكنيسة
ما يلفت النظر إلي عمليات التشريح هنا
ليس فقط كونها معتادة،بل أيضاً كانت تتم بطريقة مختلفة كلية
الطريقة القديمة والتي استمرت لقرون
:كانت أن يقرأ الأستاذ من كتاب جالينوس و يقول
«هاهو الكبد،يتكون من ثلاثة فصوص»
ثم يريهم الكبد،الذي هو من الواضح لا يتكون من ثلاثة فصوص
لكن كل الطلاب يهزون رأسهم موافقين
و أنا أقدر هذا التصرف.فعندما كنت طالباً بالطب
كانت هناك ضغوط هائلة علي أن أتكيف معها
لكن الأمور كانت مختلفة هنا في بادوڤا
كان الأستاذة يحثون الطلبة علي وصف ما يرون
و كانوا يرون ما يتعارض مع كتاب جالينوس
هذا الطراز الجديد من تناول التشريح كان بمثابة تحدياً للمعرفة الأصولية
السبق في هذا التجديد أندرياس فيزاليوس وكان ل
أصبح فيزاليوس أستاذاً في الجراحة و التشريح في سن 23 عاماً
و قام بنشر معجماً مفصلاً لجسم الإنسان
كتاب جديد للحياة
استند فيزاليوس علي ملاحظاته الدقيقة
و تجرأ و صحح عدة معتقدات تقليدية خاطئة
انظر لهذا
لاحظ فيزاليوس عدة أخطاء تشريحية في وصف جالينوس
لنأخذ عظم الفك علي سبيل المثال
اتضح لفيزاليوس إن الفك تتكون من عظمة واحدة
وليس من عظمتين ملتحمتين
.وهذا الأمر يوجد بفك الكلب أما عن عدد الضلوع
فقد وضح فيزاليوس أن كلا الجنسين
يملكان نفس عدد الضلوع
.وليس الذكور ينقصون ضلعاً حيث أن الكتاب المقدس ذكر بوضوح أن الرب
أخذ ضلعاً من آدم و خلق منه حواء
و لكن فيزاليوس استطرد سريعاً قائلاً إن كان الرب فعل هذا فلابد أنه جعل ضلعاً جديداً ينمو لآدم
و عندما نأتي لعظمة الفخذ
ادعي جالينوس إنها مقوسة
لأنه رأي هذا أيضاً في الكلب
أشار فيزاليوس أنها مستقيمة
صعب علي البعض تصور أن جالينوس كان علي خطأ
ادعوا أن استقامة عظمة الفخذ
حدثت مؤخراً توافقاً لظهور موضة البنطال الضيق الحديثة
فيزاليوس قام بما هو أكبر من تصحيح آراء جالينوس
المميز في عمل فيزاليوس هو منهجه
لاحظ أن إزاحة الطبقات الخفية
ستقدم علماً غربياً في الطب علي نهج مميز و قوي
من تلك اللحظة أصبح السعي وراء معرفة الحياة معتمداً علي التعمق في جسم الإنسان
و تجزئته إلي مكوناته
وهذا المنهج سيقود إلي تقدم هائل
في الطب
و في الجراحة
بطرق عدة،ظهرت في بادوڤا بدايات فهم جديد للحياة
ولكن التشريح ليس القصة كلها
هناك مسألة كيف يعمل الجسم و يؤدي وظائفه الفيزيولوچيا إنه علم
تحول البحث عن سر الحياة من معرفة مما يتركب الجسم
إلي محاولة معرفة كيف يعمل
وهذا يتطلب نهجاً مختلفاً تماماً.نهج قوامه التجريب
إنجلترا،و التي تبعد بآلاف الأميال عن إيطاليا عصر النهضة
دولة مزقتها النزاعات السياسية و الدينية
في القرن السابع عشر،كانت إنجلترا تنجرف نحو حرب أهلية
كانت هناك توترات بين القديم و الجديد
كان هناك صراع في عقل أحد أطباء لندن الفضوليين
أصولياً ويليام هارڤي لم يكن و لم يكن يريد أن يثير ضجة
،و لكن كالمحقق الذي وقع في طريقه شيء لا يفهمه
بحث عن الأدلة،وجمع القرائن ،و أخيراً
استطاع بناء حجة قوية،أردي بها بقايا نظام جالينوس أرضاً
بالنسبة لي،ويليام هارڤي هو واحد من الآباء الكبار الذين أسسوا علم الطب التجريبي الحديث
عرف هارڤي مزايا منهج الاستفهام والتحقيق في العلم
عندما كان طالباً في جامعة بادوڤا
و بينما فيزاليوس اكتفي بالملاحظة،ذهب هارڤي إلي ما هو أبعد
لقد حقق
و شك في صحة المعتقد المسلم به
أن الدم ينتجه الكبد و يستهلكه باقي الجسم
أجري هارڤي سلسلة من التجارب علي الحيوانات الحية و الميتة
واحدة من أشهر تجاربه ،هي حساب حجم الدم الذي يمر بالقلب
لدي هنا قلب خنزير و الذي يماثل تقريباً حجم قلب الإنسان
سأملأه بدم زائف
و أصبه هنا
جميل
إنه كريه و علي قدر من القذارة
علينا الآن أن نزنه
و هذا يتطلب خلع القفاز
ثم نستخدم الميزان
سبق أن وزنت الكأس فارغاً
....حسناً،إنه يزن
ما يزيد علي أوقيتين (56.7جرام)
قام هارڤي بعدة حسابات مبنية علي عدد ضربات القلب
و توصل إلي 500 أوقية (أكثر من 14 كيلو جرام)
هذه هي كمية الدم التي تمر عبر القلب في نصف ساعة
و هذا يفوق إجمالي ما يحتويه الجسم من دم
أوضحت نتيجة هارڤي أن القلب يضخ دماً مقداره
أربعة آلاف لتراً في اليوم
كمية رهيبة من الدم
لو أن المسلمة المذكورة صحيحة،فإن جسم الإنسان ينتج و يستهلك هذه الكمية من الدم
! كل 24 ساعة
هذه،وبالإضافة إلي التجارب الأخري التي أجراها هارڤي
لا يوجد سوي تفسير واحد لهذا
بأن الدم يدور داخل الجسم
و هذا يعارض تماماً كل ما درسه هارڤي
لكن كان عليه أن يثق في تجارب يده
استنبط هارڤي بأن الوظيفة الفعلية للقلب هو ضخ الدم ليمر عبر الجسم
لم يعد القلب عضواً غامضاً يغمر الدم
بجوهر الحياة
لقد أصبح أقرب لمضخة
أثبت هارڤي أن الدم يدور داخل الجسم مطيحاً بمسلمة عمرها 1500 عام
و هناك ما هو أهم
فهو اسس الأسلوب التجريبي الذي مازال حاسماً للعلم حتي اليوم
و فتح دون قصد باباً لفهم جديد للحياة
و كان تفسيره لآداء الجسم وظائفه هو للفيزياء أقرب
التغير الحادث قد ولد من رحم واقعية الرسم بالمنظور
و مدرسة الملاحظة الجديدة للتشريح
و أسلوب هارڤي التجريبي
أعدت هذه المرحلة من أجل مدخل أكثر مادية لفهم الجسم و الحياة
هذه الساعة الموجودة بالقرب من بادوڤا قد بنيت في القرن السابع عشر
إنه زمن فيزيائيي الميكانيكا الذين كانوا مشغولين بتفسير ظواهر العالم
علماء علي غرار جاليليو و نيوتن كانوا يطورون رؤية جديدة للكون
معتمدين علي الرياضيات و الفيزياء
كانت أعمالهم متصلة ببعض كأجزاء هذه الساعة
تروس و أثقال و بكرات. مكونات بسيطة تصنع معاً آلة معقدة
بدأت الناس في التساؤل إن كانت هناك أشياء في الطبيعة تدار بنظام ميكانيكي خفي
إذا كانت الطبيعة ذاتها تسير علي دقات طبول ميكانيكية
هل يمكن أن ينطبق الأمر علينا؟
هل نحن مجرد مخلوقات ميكانيكية؟
اختبريني.علقي ثقلاً آخر علي أصبع آخر لي
هذا لا يؤلمني
چيوڤاني بوريلي عالم رياضيات إيطالي اسمه
قام بتطبيق أساليب تحليل القوي من الميكانيكا
علي دراسته للحياة
لقد وصلنا إلي أحد عشر
حسناً
التقطي واحداً آخر
أنزل ذراعك
هذا أريح الآن
هذا مريح كثيراً
قام بوريلي في محاولاته لفهم الجسم بتحليله إلي مكوناته البسيطة
وصف بوريلي الجسم بأنه مجموعة من الروافع و البكرات
هذه البكرات متصلة برافعتين هنا
د.ساندرا شيفيلباين-الكلية الإمبريالية بلندن
و التي تمثل عظام الجسم و هناك حبل حول البكرة
هكذا وصف عضلات الجسم
استنتج أن جهازنا العظمي العضلي مهيأ للحركة
أكبر من كونه مهيأ للقوة
و بسبب كون العضلة مرتبطة هنا فإن حركة صغيرة للعضلة
أو انقباض بسيط يصنع حركة كبيرة
لكن عليك بذل جهد كبير نوعاً ما حيث أنها قريبة من هنا
بالضبط.و لكنك تحصل علي حركة كبيرة للعظم من انقباض ضئيل نسبياً للعضلة
كانت هذه خطوة كبيرة لتفسير كيفية عمل جسم الإنسان
بعد تجزئته يستطيع بوريلي أن يجمعه ثانية
بارع جداً.أليس كذلك؟
من أين يخرج هذا؟
أجل
ها قد انتهينا..مرحي
لم يهتم بوريلي بالحركة فحسب
لقد حلل الأعضاء الداخلية أيضاً
حاسباً سعة الرئة و القوة الدافعة للقلب
أفترض أن هذا تطور لفكرة تفسير الإنسان كأنه آلة
إنه تشبيه جيد.أليس كذلك؟- ....بالفعل.أمر مبدع أنه جزء جسم الإنسان-
لمكوناته البسيطة.ثم أتي بتفسير لكيفية عمل الجسم البشري
هذا هو نموذج لأساسيات الذراع البشري
أوضح بوريلي بأنه يمكن وصف جسم الإنسان وصفاً ميكانيكياً
،إنه آلة.آلة معقدة في الواقع لكنه آلة ليس إلا
أوحي بوريلي ببداية علم جديد هو الميكانيكا الحيوية
جُزِّء الجسم
إلي مكوناته البسيطة
اختزلت الحياة إلي قواعد فيزيائية
كانت هناك مشكلة بالنسبة لمن اعتقدوا بصحة الفكرة الميكانيكية للجسم
هذا الساعة تحتاج أن تعبأ كل 47 ساعة
و إلا ستتوقف
ما الذي يناظر هذا في جسم الإنسان؟
ما هي قوة الحياة التي تحركنا أنا و أنت؟
أحيا هذا السؤال فكرة قديمة عرفت باسم المذهب الحيوي
و هو الاعتقاد بأن هناك شيء موجود بالأحياء و لا يوجد بالأجسام الميتة
شيء غير ملموس
في القرن الثامن عشر،اعتقد الكثيرون بأن هذا الشيء الإضافي
ربما يوجد في آخر أعجوبة اكتشفت
الكهرباء
وقتها ،لم يكن هناك من يعرف كنها بالتحديد
لم يكن هناك من يعرف من أين جاءت بالضبط
الناس في كل أنحاء أوروبا كانوا يبحثون في الكهرباء
و جاءوا بادعاءات غريبة
مثلاً،يمكنك استخدام الكهرباء لزيادة المحصول من الفاكهة
يمكنك استعمالها أيضاً لجعل طعامك ذا طعم أفضل
لكن ما علق بخيال الناس،كان الاعتقاد بأن الكهرباء
هي القادرة علي منح الحياة
في ثمانينات القرن الثامن عشر،طبيب يدعي لويچي جالڤاني
قام بواحد من أهم و أعقد اكتشافات القرن
وجد أنه بلمس أرجل الضفادع بمعادن مختلفة
يجعل هذه الأرجل ترتعش
أتذكر أيامي وأنا طالب عندما استخدمت الكهرباء
لأول مرة علي أرجل الضفادع و رأيت رجفة كهذه
كان أمراً مربكاً.حيث أني أعرف أنها ميتة و بهذه الرجفة بدت و كأنها عادت للحياة
جالڤاني نفسه كان مقتنعاً بأن هناك كهرباء تتولد بأنسجة الضفدع
الكهرباء الحيوانية أطلق عليها و لاحظ صلة قوية
بين الكهرباء و الحركة و الحياة ذاتها
ادعي جالڤاني بأنه اكتشف الشيء الذي يجعل الحي حياً
هل كان هذا دليلاً علي وجود رابط بين المادة و الروح؟
هل تكون الكهرباء الحيوانية هي شرارة الحياة؟
انشغل الباحثون المهرة عبر أوروبا بهذا الأمر
رجل واحد جنح بالأمر إلي الأطراف
العالم الألماني أليكزندر ڤون هومبولت
أحد أكبر رموز العصر الرومانسي وقتها
رحلاته الملحمية حول أمريكا الجنوبية جعلته شهيراً
:تشارلز دارون وصفه بأنه «أعظم عالم رحالة في التاريخ»
لكن كان شغفه الأول بالكهرباء،وقام بالعديد من التجارب علي الضفادع و علي نفسه
في جامعة هومبولت القديمة،أنا بين يدي دكتور ديڤيد ليبيتانس
لدينا قناتان.وسأفعلّهما بصورة منفصلة
اخبرني عندما تشعر بشيء
لا شيء؟حسناً.علي أن أشغله أولاً
د.ديڤيد ليبيتانز-جامعة جوتنجن
....أجل.اشعر بالقليل من
أشعر برجفة صغيرة
أراد هومبولت أن يعرف إن كانت الكهرباء الحيوانية هي قوة الحياة
و التي تحرك الآلة الإنسانية
الإصبع
لا أملك سيطرة إرادية علي يدي الآن،ولا أستطيع إنزالها
عضلاتي تنقبض بسبب صدمات كهربية محكومة
في زمن هومبولت كان الأمر علي نحو بدائي
أنا أعلم ماذا يحدث لي،بينما كان هومبولت لا يفهم الأمر البتة
لذلك كانت صدمة كبيرة له
شيء غريب كونه لا ينزل
نعم
لاسترجاع الغرابة المحيرة المطلقة لهذه التجارب الكهربية منذ قرنين
صمم ديڤيد تجربة معدلاً جهازه كي يستجيب إلي الموسيقا
الحمد لله أن هذا انتهي
كانت هذه واحدة من الخبرات الكريهة في حياتي
أنا لم أر وجهي حينها.لكني شعرت بشيء غريب
و كأن وجهي يقفز في المكان
كان هذا سيئاً
سيئاً بالفعل- لكن مضحكاً-
بدوت مضحكاً جداً
كأن وجهي كان تحت استحواذ.كان شعوراً كريهاً
للعجب،قضي هومبولت خمس سنوات يمارس هذا النوع من التجارب
في الواقع قام بأكثر من أربعة آلاف تجربة منها.وعندما نشر تجاربه عام 1797
سببت ضجة بأنحاء أوروبا
و قبل التجريبيون الآخرون تلك التجارب
بدا هذا هو الدليل علي وجود رابط بين المادة و الروح
حاولوا استخدام الكهرباء لإعادة الموتي للحياة ثانية
و فشلوا
رغم جهودهم الكثيرة,لم يستطيعوا منح الحياة إلي الأجساد الميتة
بشائر الكهرباء الحيوانية صارت فجراً كاذباً لمريدي المذهب الحيوي
البحث عن سر الحياة سيتطلب مدخلاً جديداً في العلم
برلين القرن التاسع عشر
عاصمة أمة ناهضة
بنت المؤسسة البروسية أنصاباً كبيرة و جيوشاً عظيمة
و استثمرت في الصناعة و التكنولوچيا
التطلعات البروسية ولدت أساليب عمل مبتكرة
فطلبة الجامعة مثلاً،بدلاً من الاكتفاء بكتابة مسودات
صاروا يعاونون أستاذتهم في البحث
و كان هناك مكان جاهز لهذه التعاونات
معمل الأبحاث
هكذا ولدت الفكرة الحديثة لمعمل الأبحاث
بدلاً من العباقرة المنفردين،أصبح الآن فريق من العلماء
يحلون المشاكل،و يجرون التجارب،و يتشاورون في النتائج
هذا التغير في أسلوب معالجة و تناول العلم
سيثبت أنه أمر مهم مثله مثل أي اكتشاف علمي جديد
أصبح البحث العلمي الآن منظماً،منسقاً،مشروعاً
كل هذا سيكون له التأثير علي مستقبل علم الأحياء
معامل الأبحاث البروسية خطت نحو سلسلة من الاكتشافات المذهلة
ستغير فهمنا للحياة من الأساس
كل الحياة،في كل مكان
استخدم النظام البروسي في البحث تقنية استحدث من قبل مائتي عام من وقته
المجهر
روبرت هوك كان من أوائل من استخدمه هو في القرن السابع عشر
ميكروجرافيا اشتمل كتابه علي رسوم لأشياء غير مرئية بالعين المجردة
كشف المجهر عن التركيب المعقد للنباتات
و ندفات الثلج و الألياف الطبيعية
أجسام الحشرات و علي مقاييس لم يرها أحد
عرضت تفاصيل العالم بشكل لم يسبق له مثيل
هذه بالطبع ليست أجمل صور الكتاب و لكنها بلا شك أهم صورة به
إنها لقطاع في نسيج الفلين.وعندما فحصها هوك،رأي هذه الصناديق الغريبة الصغيرة
ولأسباب تخصه،رأي أنها تشبه
حجرات الأديرة.فأعطي لها نفس الاسم الخلايا
لم يقدر وقتها أحد الأهمية الكبيرة لما اكتشفه
و فكرة الخلايا ستظل في طي الغموض لقرنين
أخيراً،عادت الخلايا للظهور في منتصف القرن التاسع عشر
في معامل الأبحاث البروسية
أضحي الآن هناك مجهر جيد الصنع عند كل مقعد بالمعمل
يستخدم في كشف عجائب جديدة
و قد رأي الباحثون الخلايا،ليس فقط في الفلين
بل في الحيوانات و النباتات
في الحقيقة،هم رأوا خلايا في كل كائن حي
كان هذا الاكتشاف مدهشاً بحق
حتي الآن،يصعب أن تتخيل أن كل كائن حي مهما كان شكله من الخارج
من النملة و حتي الفيل.من نصل ورقة و حتي إصبعي
جميع الأحياء تتركب من نفس وحدة البناء
لكن مفاجئات الخلية قد بدأت للتو
روبرت ريماك عالم ألماني قليل الشهرة اسمه قام بتسجيل عملية رائعة
بدراسته بيض الضفادع،وجد أن البويضة المخصبة تنقسم
و تنقسم ثانية
عند تسريع المشهد،نري في البداية تضاعف الخلايا
ثم ببطء،تبدأ الخلايا في التخصص
و تتكون أجزاء جسم أبو ذنيبة
ليست الضفادع وحدها تنمو هكذا
ما ينطبق عليهم ،ينطبق علينا
هذه هي الفكرة غير العادية،أن ملايين الملايين من الخلايا
التي يتكون منها جسمي
جاءت في الأصل من خلية واحدة
أظهر المجهر قاعدتين أساسيتين في الحياة
كل شيء حي علي الأرض يتكون من خلية أو أكثر
و الخلايا تأتي من خلية سبقتها
اعرف الخلية،وستعرف الحياة
لكن الأمر لم يكن بهذه السهولة
لأنه،وبأقوي المجاهر آنذاك
هذا هو كل ما كانوا يرونه
نواة بداخل حساء شفاف
إذا أراد علماء الأحياء أن يعرفوا المزيد،عليهم أن يجدوا وسيلة يجعلون بها الخفي ظاهراً
هم بحاجة إلي مساعدة.وسيحصلون عليها
من عالمين مختلفين الفيزياء النظرية و الموضة
في خمسينات القرن التاسع عشر،بزغت الأصباغ الصناعية في المشهد
صانعة تنوعاً جديداً في الألوان
ساقت الموضة طلباً
انتعش الرسم و الفنون
أنتج الكيميائيون الألمان الصبغات الصناعية علي مستوي صناعي
لم يصبغوا الملابس فقط،بل صبغوا الخلايا أيضاً
اختلفت الألوان باختلاف المواد الكيماوية
هذا يعني أن كل جزء من الخلية سيصبغ بصبغة مختلفة
أظهر الحساء الشفاف تراكيبه
بالتأكيد أحد هذه التراكيب يحوي سر الحياة
تعمقت هذه الرحلة الاختزالية أكثر و أكثر بداخل الجسم
تسارع السباق الآن بعد تفتيش العلماء ما بداخل الخلية
اكتشفوا أغشية داخلية و تراكيب بروتينية و مخازن لطاقة
لكن بداخل نواة الخلية
(الكروموسومات (الصبغيات توجد
(الكروموسومات تعني (الأجسام الملونة و سميت بهذا الاسم نسبة للصبغات التي لونتها
وهي تقوم بدور بالغ الأهمية في تضاعف الخلية
بدا أن هذا هو موضع سر الحياة
هذه الوحدة الجديدة للحياة،الكروموسومات
انبثقت من نهوض ألمانيا كقوة عالمية
و من نشوء معامل الأبحاث بها
و إسهامها في صناعة الصبغات
هذه العوامل قربتنا بعد معاناة إلي فهم جديد للحياة
علي ما يبدو أنه ما إن يحل العلم مشكلة،حتي تظهر أمامه عشر جديدات
بعد التعرف علي الكروموسومات
علي الباحثين الآن أن يعرفوا كيف تعمل
و كيف تتضاعف
كانت هذه مشكلة كبري
طريق قصة العلم لم يكن أبداً مستقيماً
الخطوة القادمة لم تكن من علم الأحياء
بل جاءت من علماء فيزياء و رياضيات عالميين
تجمعوا معاً لهدف واحد
مدمر هدف سيتحقق بنجاح
و للسخرية.كان نجاحهم و فضولهم العقلاني
سبباً وراء أزمة أخلاقية ستكون مؤثرة إلي حد بعيد
علي مهمتنا لفهم الحياة
لا تثير صناديق المراقبة المهجورة هذه المخيلة
لكن هذا المكان كان من أكثر الأماكن سرية في الولايات المتحدة بأكملها
عمل خمسون ألف شخص بهذا المكان
كان المكان سرياً لدرجة أن من يقطنون بالقرب منه،لم يكن لديهم فكرة عما يحدث بالداخل
لم يكن محدداً علي الخريطة في تلك الأيام
كان يستهلك كهرباء أكثر مما كانت تستهلكه نيويورك
أوك ريدچ بولاية تينيسي.كانت جزءاً من أكبر مشروع علمي تكنولوچي في التاريخ
مشروع مانهاتن
غرضه؟ قنبلة ذرية صنع
الولد الصغير اليورانيوم المستخدم في قنبلة التي ألقيت علي هيروشيما
صنع هنا في أوك ريدچ
احتوت القنبلة علي 64 كيلو جرام من اليورانيوم
تحول منها كمية 0.6 جرام،كمية كهذه
تحولت إلي طاقة
لكن هذه الكمية كانت كافية
قليل من الأحداث في قصة العلم كان بارزاً مثل هذا الحدث
تغير كبير قد حدث
إن خلق آلة للموت سيغير حتي علم الحياة
كثير من المثقفين الذين كانوا وراء هذا المشروع كانوا أشخاصاً لطفاء
اهتموا بالفيزياء لجمالها الرائع الذي لا يخفي
لكنهم بدلاً من ذلك،صنعوا قنابل
التي قتلت و سممت و شوهت مئات الآلاف من الرجال و الأطفال و النساء
كانوا حالمين،وصنعوا كابوسهم بأنفسهم
الكثير منهم ترك الفيزياء
لقد تلوث هذا المجال.فأرادوا مجالاً باعثاً للحياة ووجدوه في علم الأحياء
أخذوا معهم معرفتهم بالتركيب الذري
و طبقوا تقنياتهم علي مادة الحياة
جاء بعد الحرب عالم فيزياء اسمه موريس ويلكنز
إلي جامعة كنج بلندن،لدراسة الكروموسومات الغامضة
ما بدأه موريس ويلكنز في الجامعة
سيقود لواحد من أعظم اكتشافات القرن العشرين
و سيغير من فهمنا للحياة
بداية ويلكنز كانت بسيطة،وهي التحقيق
في واحد من المركبات الموجودة بالكروموسومات
دعني أرك
كل المطلوب كي تستخلصه هو ماء مالح و سائل غسيل الصحون وقليل من الكحول الثلجي
هذا الخليط الكريه هنا
(DNA) الدنا هو
أليس هذا رائعاً؟
لم أري جزيء الدنا الخاص بي من قبل
هو كل ما تحتاجه كي تصنع نسخة مني
هل هو؟
هل جزيء الدنا هو الإجابة؟
نعود إلي خمسينات القرن العشرين،أدركوا أن الدنا هو مركب متميز.هم فقط لا يعرفون عن الكثير
عندما تفحصه موريس ويلكنز
قرر تناول المشكلة من منظور فيزيائي،بالنظر إلي البناء الفيزيائي
كان علي اقتناع،إنك إذا فهمت بنية الجزيء
عندها ستفهم كيف يعمل و كيف يتضاعف
سلاحه المختار كان تقنية (حيود الأشعة السينية (أشعة إكس
أطلقت الأشعة السينية علي الدنا و تبعثرت
و الشكل الناتج من التبعثر يمكن أن يستخدم في حساب شكل الجزيء
هذه صورة لظل الجزيء
انضمت لقسم ويلكنز واحدة من أمهر خبراء حيود الأشعة السينية روزاليند فرانكلين
كانت تعمل علي عينات من الدنا
أ.د.برايان ستن-جامعة كنج بلندن
الموجودة هنا بالأنبوب هي العينة الأصيلة
هذا هو خط يدها علي الأنبوب
يوجد هنا خيط مسحوب مثبت علي دبوس ورقي
إن كنت تري هذا الخيط
إنه لازال بمكانه
كانت تعلم أنها تلتقط الصور و البيانات التي ستظهر في النهاية
بنية الجزيء
لكن كانت هناك منافسة
في جامعة كامبريدچ،كان هناك فريق آخر يعمل علي الدنا
الفيزيائي السابق،فرانسس كريك
يبنيان النماذج،چيمس واتسون و معه
في أبريل عام 1953 الشهير الحلزون المزدوج أعلنا عن نموذج
و فازا هما بالمجد
و لكن نموذجهما كان معتمداً علي إحدي صور روزاليند فرانكلين
و التي عرضت علي واتسون دون معرفة روزاليند
هذه هي أشهر صورة لها
إنها الصورة الشهيرة رقم 51 والتي رآها واتسون
الذي عرضها عليه كان موريس ويلكنز في بداية عام 1953
هل كانت محتفظة بها في درجها أو في مكان ما؟- نعم-
اعتقد هذا.ثم جاء موريس ليخرجها و يعرضها قائلاً «أنظر إلي هذه يا چيم»
نعم.تقريباً- و كانت هذه اللحظة التاريخية؟-
نعم كانت هذه اللحظة التي أدرك فيها مدي وضوح الدليل علي كون الجزيء
حلزونياً
السبب في أهمية البنية،في كون الجزيء
يتركب من شريطين ملتفين
في أن هذا يفسر كيف أن الجزيء يتضاعف، و كيف تنقسم الخلية
كان هذا أحد أكبر ألغاز علم الأحياء
سيل الأبحاث الذي تدفق بعدها كشف مدي تأثير الدنا علي الحياة
و كيف يحفظ شكلنا ووظائفنا الحيوية
و يكشف لنا أسلافنا
و ربما يقود قريباً علاجنا الطبي
الدنا هو المؤسس لعلم جديد في الحياة
لعل البشر ظنوا أنهم أمسكوا بسر الحياة
و لكن كلما تعمقنا بداخل الدنا،كلما تعقد الأمر أكثر
الحياة ليست بهذه البساطة
في الخمسين عاماً الأخيرة،تعلمنا كيف نستخدم الدنا و نعامله
فعلنا ما كان بالأمس مستحيلاً
صنعناه في المعمل من كيماويات بسيطة
و صنعنا أشكالاً جديدة من الحياة بإدخالنا دنا صناعي
علي خلايا بكتيرية
و لكننا عرفنا أن القوة ليست في الدنا وحده
إنه مجرد مجموعة من التعليمات
لكن هذه التعليمات يمكن أن تعدلّها تراكيب أخري في الخلية
هذه التغذية المرتدة الدائرية تعني أن الحياة لا يمكن اختزالها في مكون واحد
الدنا لا يعمل وحده
إنه بحاجة إلي البروتينات و المواد الكيماوية و مصادر الطاقة التي توجد حوله
باختصار،إذا أردت خلق الحياة عليك أن تخلق الخلية بأكملها
كشف لنا الكثير بحثنا المضني بداخل الجسم
لقد أسس لنا علم الأحياء الحديث
و أوضح لنا أيضاً أن سر الحياة ليس في البساطة
أو في مجرد عملية حيوية واحدة
جوهر الحياة هو التعقد
ضاع الأمل في العثور علي أجوبة بسيطة
لكني متفائل
أنا واثق أننا سنفهم يوماً ما كيف تتحد مكونات الخلية المختلفة
و ربما سنخلق حياة من مجرد مواد بسيطة
مع ذلك ستكون بدائية،مجرد خلية
إنها لخطوة هائلة من ذاك إلي هذا
مليارات الخلايا التي تكون جسمي و التي تتعاون و تتصل معاً
حتي هذا اللحظة لم نبدأ حتي في فهمه
مضينا في رحلة هائلة حتي نصل إلي ما وصلنا له اليوم.لكن عندما يأتي الأمر
لفهم تعقد الحياة،فمازال لدينا طريق طويل لنمشيه
في الحلقة الأخيرة،سنسأل أعمق الأسئلة بين الخمسة الماضية
من نكون؟
:ترجمـة كريم إبراهيم عمارة