Viața la limită. Maturizarea biologiei cuantice, de Jim Al-Khalili și Johnjoe McFadden - Recenzie

Editura: Humanitas

Colecția: știință

Rating: ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

Număr de pagini: 352

Anul apariției: 2023

Traducere: Oana-Maria Cojocaru

Jim Al-Khalili (născut în 1962) este profesor de fizică teoretică la Universitatea din Surrey, Marea Britanie. Pe lângă cariera de cercetare în fizică nucleară, s-a dedicat popularizării științei prin articole, cărți, emisiuni radio și TV, devenind una dintre cele mai cunoscute persoane publice din Marea Britanie care prezintă publicului larg cercetările actuale din fizică și cosmologie. Pentru activitatea de popularizare a științei a fost distins cu Medalia Hawking pentru Comunicare Științifică, Premiul Faraday și Medalia Kelvin. Între cărțile sale amintim: Nucleus: A Trip into the Heart of Matter, Quantum: A Guide for the Perplexed, Paradox: The Nine Greatest Enigmas in Science, Black Holes, Wormholes and Time Machines (Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp, Humanitas, 2021) și The World According to Physics (Ce ne spune fizica despre lume, Humanitas, 2022). Johnjoe McFadden este profesor de genetică moleculară la Universitatea din Surrey şi editor al unor tratate importante de biologie moleculară şi biologie sistemică a tuberculozei. De peste un deceniu s‑a specializat în tuberculoză şi meningită, inventând primul test molecular de succes pentru meningită şi primind premiul Royal Society Wolfson Research Merit pentru descoperirile sale. Este autor al volumului Quantum Evolution, coeditor al Human Nature: Fact and Fiction şi scrie pentru Guardian despre subiecte legate de plantele modificate genetic, droguri psihedelice şi mecanică cuantică.

În ciuda progreselor biologiei moleculare din ultimele decenii, nimeni n-a reușit să creeze viață pornind exclusiv de la materie nevie. Ce anume scapă înțelegerii noastre privind fenomenul vieții, cel mai uimitor din universul cunoscut? Un fizician, Jim Al-Khalili, și un biolog, Johnjoe McFadden, încearcă să găsească răspunsul la această întrebare din perspectiva unui nou domeniu de cercetare: biologia cuantică. Ideea că mecanica cuantică, teoria care descrie lumea la nivelul atomilor și moleculelor, are de spus un cuvânt decisiv în biologie a fost avansată încă din anii 1940 de Erwin Schrödinger, autorul celebrei cărți Ce este viața?, dar până relativ recent au lipsit datele experimentale care s-o susțină. Al-Khalili și McFadden aduc în Viața la limită. Maturizarea biologiei cuantice dovezi fascinante că fotosinteza, acțiunea enzimelor, simțul olfactiv, orientarea în zbor a păsărilor sau fluturilor care migrează și mecanismele genetice pot fi înțelese doar apelând la fenomene cuantice. Viața se află la frontiera dintre lumea clasică, guvernată de legile newtoniene și termodinamică, și strania lume cuantică, de ale cărei trucuri magice au ajuns să profite organismele vii în evoluția lor întinsă pe miliarde de ani. Poate că abia creând-o noi înșine am ajunge să înțelegem cu adevărat ce e viața, iar astfel am beneficia de tehnologii care să permită, de pildă, vindecarea țesuturilor noastre deteriorate.

Nu este primul meu contact cu Jim Al-Khalili. Tot semnate de el am citit volumele Ce ne spune fizica despre lume (dacă vă interesează părerea mea, o găsiți AICI) și Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp (dacă vă interesează părerea mea, o găsiți AICI). Bineînțeles, mi-au plăcut mult, în primul rând pentru că I am a science nerd (dar nicidecum expert), și-mi place mereu să mă documentez, să aprofundez ceea ce știu deja, să descopăr noi idei & teorii. Însă, mai mult decât orice, îmi place atunci când o carte reușește să fie în contradictoriu cu ceea ce știam sau credeam sau speculam eu. În esență, sunt un fan al științei și îmi place să descopăr tot mai multe despre lumea înconjurătoare pentru că, na, mereu am fost atras de științele exacte și însuși domeniul meu de activitatea și profesia mea sunt parte integrantă a științelor exacte. De aceea, am în bibliotecă o selecție destul de variată de cărți de nonficțiune, în esență cărți științifice. Iar, dintre acestea, cărțile semnate de Jim Al-Khalili se numără printre preferatele mele. Pentru că din fiecare carte semnată de el pe care am citit-o, am simțit nu doar că aflu lucruri noi, dar am reușit să înțeleg mult mai multe aspecte despre lumea înconjurătoare. O lume atât de vastă. O lume atât de complexă. O lume atât de fascinantă & magică - și, totuși, încă atât de puțin cunoscută și descoperită.

Înainte de toate, eu am dat 5 stele acestei cărți pentru subiect - un subiect fascinant, un subiect încă deosebit de important, aflat la început, dar care are potențialul de a explica atât de multe privitoare la lumea din jurul nostru. În al doilea rând, am dat 5 stele acestei cărți pentru că, în general, Jim Al-Khalili știe cum să își livreze informațiile, știe cum să își susțină teoriile, fără a încerca, însă, să te convingă neapărat de ele. Cu alte cuvinte, are expertiza și experiența necesare pentru a face acest lucru. „Biologia cuantică” nu știu dacă este un truism neapărat, cel puțin nu în momentul de față, însă încă are potențialul de a fi explorată și de, după cum am spus, de a oferi răspunsuri marilor întrebări ale comunității științifice. De asemenea, are potențialul de a ridica nenumărate alte întrebări, întrebări care ar deschide calea unor noi științe, unor noi dezbateri, unor noi explicații? Cine știe. În orice caz, ne-am putea gândi la următoarele - când fiecare reacție chimică sau activitate electrică dintr-un organism viu își bazează viabilitatea pe interacțiunea particulelor cuantice, în esență, ar fi nevoie de o știință separată? Ar fi nevoie de „biologia cuantică”? Cei din domeniu - care nu-s chiar mulți, ci relativ puțini -, cum ar fi fizicianul Jim Al-Khalili și biologul Johnjoe McFadden, sunt de părere că da, chiar ar merita o știință separată...

La nivelul biologiei cuantice, multe efecte cuantice, cum ar fi întricarea cuantică, au un impact direct asupra sistemelor macromoleculare - fie că este vorba despre capacitatea unei păsări de a folosi o așa-zisă „busolă magnetică moleculară”, sau de ceea ce stă la baza fotosintezei, multe „fenomene” par să descrie un comportament cuantic relativ bizar - care i-ar surprinde atât pe biologi, pe cei care nu-s nocivi ai științei, cât și pe cititorul neavizat, neexperimentat. Autorii sugerează că acesta ar fi unul dintre motivele pentru care, de altfel, viața poate exista, se poate concretiza. Există două aspecte esențiale ale cărții, cu adevărat fascinante. Unul dintre ele este explorarea modului în care fotosinteaza are la bază efecte cuantice (și, de fapt, nu ar putea funcționa fără acestea, nu doar că are la bază astfel de efecte). Este fascinant faptul că electronul, aflat în stare de excitație, care urmează a fi transmis ca sursă energetică spre centrul de reacție al fotosintezei, nu are cum „să parcurgă” acest drum fără a folosi probabilitățile cuantice (pentru infinitele căi pe care le are) pentru a găsi exact drumul către centrul de reacție. Pe măsură ce cei doi autori explorează această improbabilitate incredibilă ca electronul să ajungă unde trebuie, devine tot mai evident faptul că trebuie să fi existat, încă de la început, un efect cuantic care să „dirijeze” acest proces.

În Viața la limită. Maturizarea biologiei cuantice, mi s-a părut totuși că fizica cuantică (și mecanica cuantică) sunt prezentate destul de difuz, probabil ca urmare a faptului că a avut doar rolul de a fundamenta, și asta la modul general, ideea de „biologie cuantică”. Aflăm că particulele cuantice pot fi în două locuri în același timp (unde, în realitate, nu se află niciodată într-o locație fixă), și că spinul cuantic ar sugera literalmente modul în care o particulă se învârte (când, de fapt, nu o face). Nu spun că poate ar fi niște greșeli ale autorului, pentru că nu cred acest lucru, dar cred că aceste idei au fost introduse doar la nivel superficial pentru a putea înțelege alte informații ulterioare. Spre exemplu, în carte putem afla și de ce (cel puțin după Al-Khalili), fenomenul de „inseparabilitate cuantică” (în limba engleză quantum entanglement) nu face posibile fenomenele paranormale, telepatia. Într-un anumit punct, autorii insistă destul de mult pe detalii biochimice care, pentru mulți, ar putea foarte ușor să fie neinteresante, plictisitoare, mult prea tehnice. În fine, cred că în cele din urmă putem ignora partea de „fizică cuantică” din carte, dar nu putem ignora detaliile biologice. Oricum, Jim Al-Khalili și Johnjoe McFadden au scris împreună o carte cu un subiect fascinant, o carte care ne introduce într-o nouă ramură a științei. O ramură minunată, strălucitoare și extrem, extrem de ofertantă!

Alte recenzii ale cărților scrise de Jim Al-Khalili, apărute și pe blog:

| Găuri negre, găuri de vierme și călătoria în timp | Ce ne spune fizica despre lume |