Группа химиков использовала вычислительные возможности разделяемой компьютерной сети для моделирования огромной цепи химических реакций, способных породить пребиотические молекулы в древности.
В исследовании, опубликованном в журнале ChemУченые применили возможности блокчейна для решения задач, выходящих за рамки финансов, которые иначе требовали бы дорогостоящих и недоступных суперкомпьютеров. удалось изучитьИзучить все варианты химических взаимодействий на ранней Земле и доказать возможность появления простейших форм обмена веществ, не зависящих от ферментов.
Исследователи для расчёта необходимых реакций применили блокчейн-сеть. Сначала был выбран набор исходных молекул, присутствующих на ранней Земле (вода, метан, аммиак), и установлены правила возможных реакций между различными типами молекул. Затем модель была задействована для расчёта наиболее вероятных реакций на блокчейн-сети распределенных вычислений.
Команда ученых сотрудничала с компьютерными специалистами, применяющими искусственный интеллект для планирования химического синтеза. Вместе создали блокчейн на платформе Golem, которая организует вычисления на сотнях компьютеров по всему миру, оплачивая владельцам ПК криптовалютой за вычислительное время.
Полученная сеть под названием NOEL (Network of Early Life) изначально состояла из 11 миллиардов реакций, а затем была сокращена до 4,9 миллиарда наиболее вероятных. В результате NOEL включает части хорошо известных метаболических путей, таких как гликолиз и . имитация цикла Кребса,Синтезируют 128 простых биотических молекул, таких как сахара и аминокислоты.
Из почти пяти миллиардов созданных реакций лишь сотни оказались «самовоспроизводящимися» — молекулы при этом копировали себя. Предполагается, что саморепликация сыграла важную роль в возникновении жизни, но большинство её известных проявлений нуждаются в сложных макромолекулах, таких как ферменты. Полученные результаты демонстрируют, что при наличии лишь небольших молекул самовоспроизведение — редкое событие, поэтому авторы считают, что это свойство появилось позднее в процессе эволюции.
Совместный труд химиков и специалистов в области IT не только обогатил понимание ранней пребиотической химии, но и продемонстрировал возможность сделать науку более доступной для исследователей из малых университетов и институтов благодаря распределенным вычислениям.
Расширение применения блокчейн-платформ может радикально изменить организацию крупных вычислений, делая их проще даже для тех, у кого нет мощного оборудования.