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科学の中には自己強化的なフィードバック ループがあり、現実のモデルが提案され、それらのモデルをテストするための実験ツールや方法が作成されます。ツールは何を発見できるかを決定し、モデルは最初にどのツールを作成するかを決定します。理論モデルは、多くの場合、その根本的な限界が認識されるまで、長期間にわたって役立ちます。細胞についての理解を進めたいのであれば、生物学がそのモデルの再評価に着手する時期が来ています。
分子生物学において、機械としての細胞の概念ほど重要な比喩はありません。学生たちは、細胞を、論理的な機能を実行する分子で満たされた小さなコンピューターとして考えるように教えられます。パリ在住の二人の科学者、フランソワ・ジャコブとジャック・モノーは、1961 年に遺伝子発現の原理を発見したとき、生体分子を「タンパク質生成を制御するためのプログラミング言語に共通の条件文」を実行するものだと考えました。 1973 年、物理学者のチャールズ H. ベネットは、DNA 鋳型からメッセンジャー RNA を作るタンパク質である RNA ポリメラーゼをチューリング マシンと比較しました。
生きた細胞とコンピューターを同一視することで、地図を領土と間違えてしまいます。蒸気タービンや他の機械とは異なり、セルをすべてのコンポーネントを個別に研究することによって完全に理解することはできません。細胞には相互作用する何十億もの分子が詰め込まれており、その挙動は環境ごとに変化します。それでも、生物学者は長い間、全体の継続的に変化する部分としてではなく、細胞の構成要素を個別に研究する方法を考案してきました。 「機械としての細胞」というメンタルモデルは、生物学で使用されるツールや手法に悪影響を及ぼしてきました。
分子を単独で研究すると、細胞の全体像が不完全になります。何十年もの間、細胞内の生体分子を空間、時間、自然環境を超えて研究する適切な方法はありませんでした。しかし今、これは変わりつつあります。新しい方法により、細胞はどの人工機械よりもはるかに複雑で美しいことが徐々に明らかになりつつあります。
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