Blockchain mô phỏng 4 tỷ phản ứng hoá học nguồn gốc sự sống trên Trái đất

Một nhóm các nhà hóa học thuộc Viện Khoa học Cơ bản Hàn Quốc và Viện Hàn lâm Khoa học Ba Lan đã sử dụng công nghệ blockchain (chuỗi khối) để mô phỏng hơn 4 tỷ phản ứng hóa học được cho rằng đóng vai trò quan trọng trong nguồn gốc của sự sống trên Trái đất sơ khai. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Chem vào ngày 24/1/2024.

Các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh quá trình giải các phép toán phức tạp, vốn được sử dụng rộng rãi trong khai thác tiền điện tử, thành bài thí nghiệm các phản ứng hóa học. Mục tiêu là tìm hiểu các hình thức trao đổi chất nguyên thủy trên Trái đất trong điều kiện không có sự tham gia của enzyme.

Công trình nghiên cứu này đã cho thấy tiềm năng sử dụng blockchain để giải quyết các vấn đề nằm ngoài lĩnh vưc tài chính vốn đòi hỏi sự có mặt của các siêu máy tính đắt tiền và khó tiếp cận.

“Chúng tôi đang tìm kiếm kỹ lưỡng mọi sự kết hợp có thể có của phản ứng hoá học mà các nhà khoa học tin rằng đã xảy ra trên Trái đất nguyên thủy”, Bartosz A. Grzybowsky, một trong nhóm tác giả của nghiên cứu cho hay. 

Dự án NOEL (Mạng lưới của cuộc sống sơ khai) đã tạo ra một hệ thống phản ứng hóa học quy mô lớn. Các nhà khoa học đã lựa chọn các phân tử cơ bản, được cho là đã tồn tại trên Trái đất sơ khai, bao gồm nước, khí metan và amoniac. Các quy tắc phản ứng có thể xảy ra giữa các loại phân tử khác nhau được xây dựng, sau đó được chuyển sang ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được.

Cả các nhà hóa học và chuyên gia khoa học máy tính tại Allchemy - công ty chuyên sử dụng AI lập kế hoạch tổng hợp hoá học, đã tích cực tham gia vào dự án. Để xử lý dữ liệu, họ đã sử dụng Golem - nền tảng điện toán trên hàng trăm máy tính khắp thế giới, với cơ chế thưởng tương tự như việc khai thác tiền điện tử.

Hệ thống phản ứng hóa học của NOEL ban đầu bao gồm hơn 11 tỷ phản ứng hóa học. Tuy nhiên, sau khi phân tích và lựa chọn, số phản ứng khả thi đã giảm xuống còn 4,9 tỷ. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện ra dấu vết của các quá trình trao đổi chất đã biết và cũng tổng hợp được 128 phân tử sinh học đơn giản, làm sáng tỏ các quá trình hóa học tiền sinh học ban đầu, cho phép hiểu rõ hơn về cách sự sống bắt nguồn trên Trái đất.

Đáng chú ý, trong tổng số 4,9 tỷ phản ứng này, chỉ có khoảng vài trăm chu kỳ phản ứng có thể được gọi là “tự sao chép” - chỉ quá trình phân tử tự tạo thêm bản sao của chúng. Khả năng tự sao chép được coi là trung tâm của sự xuất hiện sự sống.

Nhờ blockchain, các dự án khoa học phức tạp ngày càng trở nên dễ tiếp cận ngay cả với các trung tâm nghiên cứu nhỏ, đặc biệt là ở các nước đang phát triển.

“Nếu bạn hỏi tôi hai năm trước, tôi sẽ nghĩ chúng tôi cần nhiều năm cho loại công việc này”, Grzybowski nói, "nhưng với một phần chi phí, trong hai hoặc ba tháng, chúng tôi đã hoàn thành nhiệm vụ 10 tỷ phản ứng, gấp hơn 100 nghìn lần so với những gì chúng tôi từng thực hiện được trước đây".

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống