به نقل از نیوز، دکتر هازن اظهار کرد: «این روش تحلیلی معمولی، پتانسیل ایجاد انقلابی در جستجوی حیات فرازمینی و عمیق‌تر کردن درک ما از منشا و شیمی اولیه‌ترین حیات روی زمین را دارد».

یافتن حیات در سیارات دیگر

این آزمایش، کاربردهای فوری در کشف منشاء سنگ‌های مرموز باستانی روی زمین را دارد و به‌طور بالقوه بر روی نمونه‌های جمع‌آوری شده توسط ابزار تحلیلی مریخ نورد کنجکاوی (SAM) تاثیرگذار خواهد بود. ما باید روش خود را برای مطابقت با پروتکل‌های این ابزار تحلیلی تغییر دهیم اما این امکان وجود دارد که در حال حاضر داده‌هایی در دست داشته باشیم تا مشخص کنیم که آیا مولکول‌هایی از یک بیوسفر ارگانیک مریخی در مریخ وجود دارد یا خیر.

جیم کلیوز از آزمایشگاه زمین و سیارات موسسه علوم کارنگی، واشنگتن دی سی می‌گوید: «جستجو برای حیات فرازمینی یکی از وسوسه انگیزترین تلاش‌ها در علم مدرن است».

تجزیه و تحلیل مولکولی مبتنی بر هوش مصنوعی

این رویکرد تحلیلی فقط به تعیین دقیق مولکول‌ها یا گروه‌های ترکیبی در یک نمونه بستگی ندارد در عوض، نشان می‌دهد که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند با شناسایی تمایزات ظریف در الگوهای مولکولی یک نمونه، بین نمونه‌های زنده و غیر زنده تمایز قائل شود. این امر از طریق تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی پیرولیز که اجزای نمونه را جدا و شناسایی می‌کند، به دست می‌آید و به دنبال آن طیف‌سنجی جرمی برای تعیین وزن مولکولی این اجزا انجام می‌شود.

هوش مصنوعی با استفاده از داده‌های چند بعدی گسترده به دست آمده از تجزیه و تحلیل مولکولی ۱۳۴ نمونه شناخته شده غنی از کربن، چه زنده و چه غیر زنده، آموزش داده شده است. در شناسایی منشاء نمونه‌های جدید به میزان دقت تقریبا ۹۰ درصدی دست یافتیم که شامل موارد ذیل است:

• موجودات زنده مانند صدف‌ها، دندان‌ها، استخوان‌ها، حشرات، برگ‌ها، برنج، موی انسان و سلول‌هایی که در سنگ‌های ریزدانه نگهداری می‌شوند؛

• آثاری از زندگی باستانی مانند زغال سنگ، نفت، کهربا و فسیل‌های غنی از کربن که توسط فرآیندهای زمین‌شناسی تغییر شکل دادند و

• نمونه‌هایی با منشاء غیر زنده مانند مواد شیمیایی آزمایشگاهی خالص (به‌عنوان مثال، اسیدهای آمینه) و شهاب سنگ‌های غنی از کربن.

ریشه‌های باستانی

پیش از این، ردیابی منشاء نمونه‌های غنی از کربن باستانی چالش‌برانگیز بود زیرا مولکول‌های آلی، چه از منابع زنده و چه غیرزنده تمایل دارند در طول زمان تجزیه شوند، با این حال، روش جدید به‌طور شگفت‌انگیزی شواهدی از آثار بیولوژیکی را که برای صدها میلیون سال حفظ شده‌اند، با وجود تخریب و تغییرات قابل‌توجه شناسایی کرد.

دکتر هازن می‌گوید: «این نتایج به این معنی است که امکان دارد ما بتوانیم شکلی از حیات در سیاره‌ای دیگر با زیست‌کره‌ای دیگر پیدا کنیم، حتی اگر با حیاتی که روی زمین می‌شناسیم بسیار متفاوت باشد و اگر نشانه‌هایی از حیات را در جای دیگری پیدا کنیم، می‌توانیم بگوییم که حیات روی زمین و سایر سیارات از منشاء مشترک یا متفاوتی نشات گرفته است.

یکی از محققان، آنیرود پرابهو از موسسه علوم کارنگی، عملکرد هوش مصنوعی را مشابه دسته‌بندی سکه‌ها بر اساس ویژگی‌های مختلف، مانند ارزش پولی، ترکیب فلز، سال ضرب، وزن یا اندازه آن‌ها توصیف می‌کند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی با شناسایی ترکیبی از این ویژگی‌ها که منجر به تمایزات و گروه‌بندی‌های دقیق‌تر می‌شود، عمیق‌تر خواهد شد و هنگامی که صدها مورد از این ویژگی‌ها درگیر هستند، الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای جمع‌آوری اطلاعات و ایجاد بینش‌های بسیار ظریف بسیار ارزشمند هستند.

این روش می‌تواند چندین معمای علمی روی زمین مانند روشن کردن منبع رسوبات تاریک ۳.۵ میلیارد ساله در استرالیای غربی را حل کند. این سنگ‌ها بحث‌های شدیدی را برانگیخته‌اند و برخی از دانشمندان ادعا می‌کنند که حاوی قدیمی‌ترین میکروب‌های فسیل‌شده زمین هستند، در حالی که برخی دیگر استدلال می‌کنند که فاقد هرگونه نشانه‌ای از حیات هستند. اختلافات مشابهی پیرامون نمونه‌هایی از سنگ های باستانی در شمال کانادا، آفریقای جنوبی و چین وجود دارد.

این رویکرد نوآورانه، مفاهیم جدیدی را در مورد کاربردهای بالقوه آن در حوزه‌های دیگر، از جمله زیست‌شناسی، دیرین‌شناسی و باستان‌شناسی ایجاد کرده است.

نتایج این تحقیق در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

انتهای پیام