หน้าหลัก > เอกสารและสิ่งพิมพ์ > บทความพิเศษ

พ.ศ. 2613 ของชีววิทยา

ศาสตราจารย์ ดร.ยงยุทธ ยุทธวงศ์

          ใน พ.ศ. 2613 ผู้ที่กำลังจะเป็นแม่อาจจะเปิดแคตาล็อกได้แบบเดียวกับผู้ที่จะตัดเสื้อ เลือกสีผิว สีผม สีตา ของลูกอย่างไรบอกหมอได้ ถ้าจะให้ฉลาดปราดเปรื่องเหมือน ไอน์สไตน์ หรือเป็นอัจฉริยะทางดนตรีอย่าง โมซาร์ต ก็อาจจะต้องจ่ายแพงหน่อย สำหรับแม่ที่ประหยัดก็อาจเลือกขนาดสักพอทำปริญญาเอกได้เมื่ออายุสิบสี่ หรือไม่ก็แค่เพียงจำสามก๊ก ฉบับเจ้าพระยาพระคลัง (หน) ได้ตลอด หลังจากอ่านเพียงครั้งเดียว ในพ.ศ. 2613 ไม่มีพ่อแม่ใดจำเป็นจะต้องผิดหวัง ในลูกของตนอีกต่อไปอีก เพราะทุกคนจะสวย เก่ง และมีนิสัยดีตามที่ต้องการ

          ของสมัยนี้ในทำนองว่า "ผ่าตัดเปลี่ยนหัวใจเป็นที่ 108" หรือไม่กี่คนที่เชื่อว่าจะควบคุมกำเนิดได้ด้วยยาเม็ดในทำนองเดียวกัน เมื่อสองร้อยปีที่แล้วก็คงแทบจะไม่มีใครคาดฝันว่า อีกร้อยปีต่อมา ปัญหาความเกี่ยวพันกันระหว่างพืชและสัตว์ต่าง ๆ รวมทั้งมนุษย์ด้วย จะได้รับการตัดสินอย่างแน่นอน หลังจาก ชาร์ลส์ ดาร์วิน พิมพ์เผยแพร่ Origin of Species วิชาชีววิทยาก็เปลี่ยนโฉมหน้าไป แต่การปฏิบัติทางชีววิทยาในครั้งนั้นเป็นผลงานของดาร์วิน และคนอื่นๆอีกเพียงสองสามคน บัดนี้ชีววิทยาก็ถึงจุดเปลี่ยนแปลงอันยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่ง และคราวนี้ไม่ใช่ผลงานของนักปราชญ์จำนวนน้อยเท่านั้น แต่เป็นของคณะนักวิทยาศาสตร์มากมายในห้องปฏิบัติการที่ทันสมัยทั่วโลก

          ปัญหาที่สำคัญพอๆ กับปัญหาวิวัฒนาการมีเช่น ต้นกำเนิดของชีวิตจากสิ่งไม่มีชีวิต กลไกของการเรียนรู้และความทรงจำ กลไกของการชราภาพ และปัญหาในการนำเอาสิ่งซึ่งค้นพบใหม่ ๆ ในชีววิทยามาใช้ประโยชน์ในสังคมเหล่านี้ กำลังเป็นเรื่องของการค้นคว้าไม่แต่เฉพาะสำหรับนักชีววิทยาเท่านั้น แต่สำหรับนักฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์ และวิศวกรด้วย

          ปรัชญาเบื้องหลังการปฏิวัติครั้งใหม่ในชีววิทยามิใช่ปรัชญาใหม่ กล่าวอย่างย่อๆ คือ ความเชื้อมั่นว่าปรากฏการณ์ต่างๆ ของชีวิตทั้งในด้านลักษณะและความประพฤติ อธิบายได้โดยอาศัยหลักของการเคลื่อนไหวของโมเลกุล และอะตอมต่างๆ และกฎเกณฑ์ทางตรรกวิทยา เหมือนกับที่ใช้อธิบายปรากฎการณ์อื่นๆ ในจักรวาล ปัจจุบันนี้ถึงแม้ฟิสิกส์และเคมีจะยังนำอธิบายการทำงานของสิ่งมีชีวิต ได้ไม่หมดทุกแง่ทุกมุม แต่เป็นเครื่องมือสำคัญอย่างยิ่งในการก่อการปฏิวัติครั้งใหม่นี้ นอกจากวิชาหลักทั้งสองนี้แล้ว ยังมีวิชาใหม่ ๆ ซึงนับวันยิ่งจะมีอิทธิพลขึ้นทุกขณะ เช่น Cybernetics ซึ่ง นอร์เบิร์ต วีเนอร์ ให้คำนิยามว่าเป็น "วิทยาศาสตร์ของการบังคับ และการติดต่อกัน (Control and communication)" และ Bionics วิชาทั้งสองนี้ตั้งอยู่บนรากฐานของชีววิทยา วิศวกรรมศาสตร์ คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ปรัชญาและอื่นๆ โดยมีความมุ่งหมายจะศึกษาหลักการที่เหมือนกันระหว่างวิ่งมีชีวิตและเครื่องจักรต่างๆ รวมทั้งคอมพิวเตอร์ด้วย

          ที่จริงแล้วมีวี่แววของการปฏิบัติทางชีววิทยาครั้งใหม่มาตั้งเกือบศตวรรษมาแล้ว การขัดแย้งกันระหว่าง หลุยส์ปาสเตอร์ และ ลีบิก เป็นเหตุการสำคัญอันหนึ่ง ที่ควรจะกล่าวถึง ปาสเตอร์ยืนยันว่า การหมัก (fermentation) เกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิต คือ ตัวยีสต์ ส่วนลีบิกมั่นใจว่า เกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต ปรากฏว่า บุกเนอร์ เป็นผู้แสดงให้เห็นว่า ทั้งคู่มีส่วนถูกสารเคมีจากยีสต์นั่นเองเป็นตัวการ

          ในที่สุดทฤษฎีโบราณที่ว่า กระบวนการของชีวิตเกิดขึ้นจาก "อำนาจชีวิต" (vital force) ซึ่งได้ถูกลบล้างไปเมื่อหลายสิบปีก่อนหน้านั้นมาแล้วโดยการที่โวห์เลอร์ สังเคราะห์ยูเรียได้ ก็ได้รับการฌาปนกิจอย่างบริบูรณ์ โดยบุกเนอร์ วิชาชีวเคมีก็เริ่มต้นขึ้นโดยมีสมมติฐานว่าพืช และสัตว์ ไม่มีอะไรแตกต่างไปจากก้อนหิน นอกจากความสลับซับซ้อน การค้นพบไวตามิน การศึกษาการทำงานของเอนไซม์ การศึกษา metabolic pathways การค้นพบโครงสร้างของกรดนิวคลิอิก และวิธีการถ่ายทอดลักษณะทางกรรมพันธุ์ เหล่านี้วางรากฐานสำหรับชีววิทยายุคใหม่ไว้อย่างแน่นแฟ้น    

          ชีวิตมีต้นกำเนิดมาแต่แรกอย่างไร คำถามนี้ปัจจุบันมีคำตอบให้เพียงบางส่วน แต่เชื่อได้ว่าคำตอบส่วนที่เหลือจะค้นพบได้ในอนาคตอันใกล้ แรกทีเดียว สารอนินทรีย์ต่างๆ ได้รวมตัวกันขึ้นประกอบเป็นสารอินทรีย์ต่างๆ โดยอาศัยพลังงานจากรังสีอัลตราไวโอเลต ความร้อนและแหล่งอื่นๆ จากนั้นสารอินทรีย์ซึ่งมีความเข้มข้นมากขึ้นทุกที ก็เข้ามารวมกันเข้าเป็นหยดเล็กๆ (coacervate) กระบวนการถ่ายทอดพลังงานทางชีวเคมีแบบง่ายๆ เกิดขึ้นเฉพาะหยดที่รวบรวมปฏิกิริยาที่เหมาะเอาไว้เท่านั้น จะอยู่ได้นาน ไม่สูญสลายไป ดังนั้นกระบวนการ natural selection ก็เกิดขึ้น

          ข้อสันนิษฐานเหล่านี้ของนักวิทยาศาสตร์โซเวียต A.I. Oparin อาจมีส่วนผิดพลาดบ้างในรายละเอียด แต่คงจะถูกต้องในหลักใหญ่ๆ อย่างน้อย ข้อสันนิษฐานเหล่านี้ ก็มีผู้พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าเป็นไปได้ โดยการทดลอง ในห้องปฏิบัติการ ปัญหาที่เหลือเกี่ยวกับกลไกของการเพิ่มความสลับซับซ้อนของ "สิ่งใกล้สิ่งมีชีวิต" รวมทั้งการสืบพันธุ์ของสิ่งเหล่านี้ อาจจะขบได้ในอนาคต โดยอาศัย Cybernetics เป็นเครื่องมือสำคัญ

          เราเรียนรู้และจดจำได้อย่างไร? นับตั้งแต่การค้นพบว่า โมเลกุลของกรดนิวคลิอิกมีคุณสมบัติสามารถถ่ายทอด ลักษณะทางกรรมพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์ก็สนใจที่จะรู้ว่า สารเหล่านี้จะทำหน้าที่สำคัญในสมองด้วยหรือเปล่า มีทฤษฎีหลายทฤษฎีที่กล่าวว่า DNA เป็นตัวการเก็บความรู้ และความทรงจำในสมอง อาทิ ทฤษฎีของ J.S. Griffiths และ H.R. Mahier แห่งมหาวิทยาลัยอินเดียนา ที่ว่ามีปฏิกิริยา methylation เกิดขึ้นที่ base ใน DNA เมื่อสมองทำงาน

          นักวิทยาศาสตร์อีกบางกลุ่ม คิดว่าสารเคมีบางจำพวกโปลีเป้บไตด์ ต่างหาก ที่มีบทบาทสำคัญ Georges Unger ได้สกัดสารซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายโปลีเป้บไตด์ ออกจากสมองของสัตว์จำพวกเลี้ยงลูกด้วยนม แล้วได้แสดงให้เห็นว่าถ้าฉีดสารนี้เข้าไปในสัตว์อีกตัวหนึ่ง จะมีอิทธิพลต่อการเรียนรู้ของมัน ความเชื่อมั่นที่ว่าสารเคมีเป็นตัวการสำคัญในการเรียนรู้ ได้มาจากการทดลองมากมาย ภายในระยะยี่สิบปีที่ผ่านมา แต่การศึกษาทางเคมีเป็นเพียงแง่เดียวเท่านั้น ความรู้ในแง่อื่นๆ อาจได้มาจากการเปรียบเทียบสมองกับคอมพิวเตอร์ การศึกษาสรีระวิทยาของกระแสความรู้สึก และการศึกษาในด้านอื่นๆ

          การค้นคว้าด้านกลไกของชราภาพก็เป็นงานอีกแขนงหนึ่ง ซึ่งมีทีท่าจะให้ผลสำคัญๆ อีกมากในอนาคตอันใกล้ ถึงแม้ว่า เราในยุคปัจจุบันอาจไม่มีวาสนา ได้เสพยาอายุวัฒนะก็ตาม แต่ดังที่นักค้นคว้าชาวอังกฤษ Alex Comfort เคยให้ความหวังเอาไว้ เราอาจจะเข้าใจกลไกของการชราภาพได้ดีภายในยี่สิบปีข้างหน้านี้ เท่าที่เรารู้ขณะนี้ การชราภาพเป็นอาการโดยรวมของการเสื่อมประสิทธิภาพ ของกระบวนการ ทางสรีระวิทยาหลาย ๆ อย่าง ฮอร์โมนบางชนิด อาจช่วยประวิงเวลาที่อาการจะแสดงออกมาได้  แต่จะเป็นการแก้ที่ต้นตอหรือไม่ ยังน่าสงสัย ก่อนที่จะรู้ว่ามีทางผลิตยาอายุวัฒนะได้หรือไม่ เรายังจำชีววิทยาเชิงโมเลกุลมากขึ้นกว่าปัจจุบัน ซึ่งอาจจะใช้เวลาไม่ถึงร้อยปี

          ใน พ.ศ. 2613 ผู้ที่กำลังจะเป็นแม่อาจฝากครรภ์ของตนไว้กับหลอดทดลอง โลกอาจจะกลายเป็นดัง Brave New World นวนิยายของ Aldous Huxley ทารกทั้งหลายที่ออกมาจากหลอดทดลองจะได้รับการขัดเกลาลักษณะจาก "วิศวกรรมพันธุ์" ให้เอี่ยมอ่องตามต้องการ งานผลิตทารกวิเศษเหล่านี้ มิใช่ทำกันแบบชุ่ยๆ ไร้หลักวิชา แบบที่ฮิตเลอร์เคยต้องการจะทำ แต่เป็นงานผ่าตัดที่ละเอียดอ่อน ตัวอย่างเช่น อาจจะมีรังสีเอ็กซ์ แทนมีดผ่าตัด ฉายเป็นลำแสงที่เล็กมากจนเกิดผลกระทบกระเทือนต่อส่วนเล็ก ๆ ส่วนหนึ่งเท่านั้นของสารกรรมพันธุ์

          ใน พ.ศ. 2613 ผู้ที่ไม่แต่งงานก็อาจมีลูกได้ โดยไม่ต้องมีความสัมพันธ์กับเพศตรงข้ามให้วุ่นวาย หมอจะเอาเซลล์เพียงหนึ่งเซลล์ไปปลูกขึ้นมาให้เป็นเด็กได้ ซึ่งจะมีลักษณะทุกอย่างเหมือนเจ้าของเซลล์ ผู้อ่านที่ไม่เชื่อว่าเรื่องรามเกียรติ์จะกลายเป็นจริงได้ ใน พ.ศ. 2613 ก็ขอให้รับรู้ว่า ผลงานของ J.B.Gurdon แห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด เมื่อสองสามปีมานี้ เกี่ยวกับการเลี้ยงเซลล์กบ ซึ่งไม่ใช่เซลล์สืบพันธุ์ ให้เป็นตัวกบขึ้นมาได้แล้ว

          ใน พ.ศ. 2613 มนุษย์คงจะมีโอกาสเข้าใจปัญหาสำคัญต่างๆ ทางชีววิทยา เพิ่มขึ้นอีกมาก และเป็นที่หวังว่า จะได้ใช้ผลของความเข้าใจนี้ ไปในทางที่จะทำให้มนุษย์กลายเป็นผู้วิเศษยิ่งขึ้นไปอีก แต่ถ้าหากใช้ผลนี้ไปในทางตรงกันข้าม ก็เป็นไปได้ว่าใน พ.ศ. 2613 มนุษย์จะนุ่งใบไม้อยู่ถ้ำวิ่งล่าสัตว์ด้วยก้อนหินอย่างที่เคยมา

ยงยุทธ ยุทธวงศ์. (2513). พ.ศ. 2613 ของชีววิทยา. ใน วิทยาศาสตร์อนุสรณ์ 2513 มหาวิทยาลัยมหิดล. ม.ป.ส.: ม.ป.ท.

ศ. ดร.ยงยุทธ ยุทธวงศ์ ลูกศิษย์ที่ใกล้ชิด “อาจารย์สตางค์” อีกท่านหนึ่ง ตัดสินใจเข้าเรียนที่ คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ มหาวิทยาลัยแพทยศาสตร์ ตามคำชักชวนของ “อาจารย์สตางค์” และ ศ. ดร.ป๋วย อึ๊งภากรณ์ ผู้เป็นลุง ประสบความสำเร็จอย่างยิ่งในด้านการวิจัย จนได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี พ.ศ. 2527 และเคยดำรงตำแหน่ง รัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2549-2551)