Технологию блокчейн применили для моделирования более 4 миллиардов химических реакций

В рамках уникального эксперимента, группа химиков под руководством Бартоша А. Гжыбовского из Корейского института основных наук и Польской академии наук использовала технологию блокчейн для моделирования более 4 миллиардов химических реакций, которые, по мнению ученых, играли ключевую роль в зарождении жизни на ранней Земле. Исследование было опубликовано в журнале Chem 24 января.

Исследователи адаптировали процесс решения сложных математических задач, широко применяемый в майнинге криптовалют, к задаче расчета химических реакций. Целью ученых было выяснить, как могли возникнуть первобытные формы метаболизма на Земле без участия ферментов. В рамках проекта NOEL (Network of Early Life, Сеть ранней жизни) была создана обширная сеть химических реакций. Для этого был проведен отбор основных молекул, которые, предположительно, существовали на ранней Земле, включая воду, метан и аммиак. Ученые разработали правила, регулирующие возможные реакции между различными типами молекул, которые были затем транслированы в язык, понятный компьютерам.

После чего, используя принципы технологии блокчейн, команда осуществила вычисления этих реакций в рамках созданной масштабной сети. В проекте активно участвовали как химики, так и специалисты в области компьютерных наук из компании Allchemy. Для обработки данных они использовали платформу Golem, координирующую вычисления на сотнях компьютеров по всему миру и вознаграждающую их криптовалютой за время вычислений.

Изначально сеть NOEL охватывала более 11 миллиардов химических реакций. Однако, после тщательного анализа и отбора, количество потенциально возможных реакций было сокращено до 4,9 миллиарда. В ходе исследования ученые обнаружили следы уже известных метаболических процессов, а также синтезировали 128 простых биотических молекул, что проливает свет на сложные процессы ранней предбиотической химии и позволяет лучше понять, как могла зародиться жизнь на Земле.

Особый интерес вызвало открытие, что среди миллиардов рассмотренных реакций только немногие демонстрируют способность к «самовоспроизводящемуся» поведению – возможность молекул самостоятельно создавать свои копии. Бартош Гжыбовский подчеркнул: «Наши результаты показывают, что самоусиление при наличии только малых молекул является редким явлением». Это наблюдение ставит под вопрос ранее существовавшие теории о ключевой роли самовоспроизводства в зарождении жизни.

Гжыбовский видит в своем подходе не только научную ценность, но и возможность демократизации науки. Благодаря блокчейну, сложные расчеты становятся доступными даже для небольших университетов и научных центров, особенно в развивающихся странах.

В завершении, Гжыбовский выразил оптимизм относительно будущего, заявив: «Я надеюсь, что люди в области компьютерных наук смогут выяснить, как мы можем токенизировать криптовалюты таким образом, чтобы это приносило пользу мировой науке».