પ્રકાશ રેલાવતા છોડનું સર્જન

અમેરિકાના વિજ્ઞાનીઓએ વીજળી બચાવવા તેમજ સ્ટ્રીટ લાઈટની મુશ્કેલીઓ દૂર કરી શકાય એ માટે ‘ગ્લોઈંગ પ્લાન્ટ્સઃ નેચરલ લાઈટિંગ વિથ નો ઈલેક્ટ્રિસિટી’ નામનો પ્રોજેક્ટ હાથ ધર્યો છે. આ પ્રોજેક્ટનો હેતુ એવા છોડ ઉગાડવાનો છે જે સતત ‘નેચરલ લાઈટ’નું ઉત્સર્જન કરે. મહત્ત્વની વાત એ છે કે, આ પ્રોજેક્ટ બાયોટેક્નોલોજિસ્ટો અને ઉદ્યોગસાહસિકોના એક નાનકડા જૂથ દ્વારા શરૂ કરાયો છે. આ પ્રોજેક્ટ હેઠળ કામ કરી રહેલા વિજ્ઞાનીઓને આશા છે કે, નજીકના ભવિષ્યમાં તેઓ એવા છોડનું સર્જન કરશે જેમાંથી આપમેળે પ્રકાશ નીકળતો હશે! આવી વનસ્પતિનું સર્જન કરવા માટે કોઈ સજીવના જનીનોનું વનસ્પતિના ડીએનમાં પ્રત્યારોપણ કરવામાં આવે છે. વિજ્ઞાનની આ શાખા સિન્થેટિક બાયોલોજી નામે ઓળખાય છે.

સિન્થેટિક બાયોલોજી જિનેટિક એન્જિનિયરિંગનો જ એક ભાગ છે. જોકે, કેટલીક સંસ્થાઓએ સિન્થેટિક બાયોલોજી હેઠળ થઈ રહેલા આ પ્રયોગો સામે સખત વાંધો ઉઠાવ્યો છે. આ સંસ્થાઓનું કહેવું છે કે, કમસેકમ નૈતિક ધોરણે પણ આપણે આવા પ્રયોગો ન કરવા જોઈએ. નૈતિક મુદ્દે થઈ રહેલા વિરોધ છતાં વિજ્ઞાનીઓ આ પ્રયોગમાં મક્કમતાથી આગળ વધી રહ્યા છે. એક અનોખી શોધનું લક્ષ્ય અને બીજી તરફ તેનો વિરોધ થઈ રહ્યો હોવાથી વિજ્ઞાન જગતમાં આ પ્રયોગોની ચર્ચાએ જોર પકડ્યું છે.

પ્રયોગોનો હેતુ અને અપેક્ષા

જો આવા છોડનું સર્જન શક્ય બને તો ભારત જેવા દેશના અંતરિયાળ વિસ્તારોમાં વીજળી પહોંચાડવાની મુશ્કેલીનો ખૂબ ઝડપથી અંત આવી જાય. અમેરિકન વિજ્ઞાનીઓનું માનવું છે કે, આ પ્રકારના છોડ એટલો પ્રકાશ આપશે કે જેમાં સામાન્ય દૃષ્ટિ ધરાવતી વ્યક્તિ આસાનીથી વાંચી શકશે. આ પરથી અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ કે, જે દેશમાં આજે પણ વિદ્યાર્થીઓએ વીજળીના થાંભલે ભણવું પડતું હોય ત્યાં આવી શોધ કેટલી ક્રાંતિકારી સાબિત થઈ શકે છે!

બીજી મહત્ત્વની વાત એ છે કે, આ પ્રોજેક્ટે કોર્પોરેટ કે એકેડેમિક લેબોરેટરીમાં નહીં પણ કોમ્યુનલ લેબોરેટરીમાં આકાર લીધો છે. અમેરિકામાં આ પ્રકારની લેબોરેટરીઓને વિવિધ પ્રયોગો કરવા માટે સરકારની ખાસ આર્થિક મદદ મળતી નથી પણ વિજ્ઞાનીઓએ જ ભંડોળ ભેગું કરવું પડે છે. હાલ, અમેરિકાના વિજ્ઞાન જગતમાં કોમ્યુનલ લેબોરેટરીઓના સથવારે ‘ડુ ઈટ યોરસેલ્ફ’ (ડીઆઈવાય) મુવમેન્ટ ચાલી રહી છે. આ નામ પરથી સમજી શકાય છે કે, આ ચળવળનો હેતુ શું છે? આ પ્રોજેક્ટ હેઠળ સંકળાયેલા વિજ્ઞાની અને પ્રોજેક્ટ મેનેજર એન્ટની ઈવાન્સે પણ કિકસ્ટાર્ટર.કોમ (www.kickstarter.com) નામની વેબસાઈટ પર ઓનલાઈન વીડિયો મૂકીને આર્થિક મદદ માગી હતી, અને આ લખાય છે ત્યાં સુધી 4,500 દાતાઓ અઢી લાખ ડૉલરથી પણ વધુ રકમ આપી ચૂક્યા છે. બીજી તરફ, વિજ્ઞાનીઓ પણ પ્રકાશ ફેંકતા છોડ અને છોડનું સર્જન કરવા માટે દિવસ-રાત એક કરી રહ્યા છે.

જેલી ફિશના જનીનોની મદદથી પ્રકાશિત કરાયેલા ઈ કોલી નામના
બેક્ટેરિયા બતાવી રહેલા એન્ટની ઈવાન્સ (ડાબે) અને કાયલી ટેલર 

અમેરિકાની યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયાના વિદ્યાર્થીઓએ થોડા વર્ષ પહેલાં પ્રકાશ ફેંકતા તમાકુના છોડનું સર્જન કર્યું હતું. આ માટે સંશોધકોએ તમાકુના છોડમાં એક ચમકતા દરિયાઈ જીવના જનીનોનું પ્રત્યારોપણ કર્યું હતું. તમાકુના આ છોડમાંથી પ્રકાશ મેળવવા તેને પાંચ મિનિટ સુધી અંધારિયા ખંડમાં રાખવો પડતો હતો અને ત્યાર પછી પણ તેમાંથી ખૂબ ઝાંખો પ્રકાશ આવતો હતો. પરંતુ આ પ્રોજેક્ટમાં કાર્યરત વિજ્ઞાનીઓએ કિકસ્ટાર્ટરના પેજ પર જણાવ્યું છે કે, “અમને આશા છે કે, અમારા છોડ અંધારામાં સહેલાઈથી ઝળહળશે, પરંતુ એટલી બધી અપેક્ષા ના રાખવી જોઈએ કે તે ભવિષ્યમાં બલ્બનું સ્થાન લઈ લે.”

આજે પણ વિજ્ઞાન જગતમાં સિન્થેટિક બાયોલોજીમાં થઈ રહેલા પ્રયોગો અસ્પષ્ટ અને શંકાસ્પદ છે. આવા પ્રયોગો જિનેટિક એન્જિનિયરિંગથી થોડાં અલગ હોય છે. જિનેટિક એન્જિનયરિંગમાં એક સજીવના જનીનને બીજાના ડીએનએમાં મૂકવાનો હોય છે. જ્યારે સિન્થેટિક બાયોલોજીમાં ડીએનએના કૃત્રિમિકરણ અને તેને કુદરતના અન્ય જનીનો સાથે મેળ બેસાડવાના પ્રયોગો થાય છે. આ પ્રોજેક્ટ પાછળ સાન ફાન્સિસ્કોના ટેક્નોલોજી આંત્રપ્રિન્યોર એન્ટની ઈવાન્સ, બાયોકેમિસ્ટ ઓમરી એમિરેવ-ડ્રોરીનું ભેજું છે. તેઓ સિલિકોન વેલીની નફો નહીં કરતી સંસ્થા સિંગ્યુલારિટી યુનિવર્સિટીમાં મળ્યા હતા, જ્યાં તેમણે ફ્યુચરિસ્ટિક ટેક્નોલોજી તરીકે આવા પ્રયોગોની રજૂઆતો કરી હતી.

ડૉ. એમિરેવ-ડ્રોરી ‘જિનોમ કમ્પાયલર’ નામની કંપનીના માલિક છે. આ કંપની ડીએનએ સિક્વન્સની ડિઝાઈનમાં ઉપયોગ કરી શકાય એવા પ્રોગ્રામ બનાવે છે. જ્યારે ત્રીજા વિજ્ઞાની કાયલી ટેલરે હજુ ગયા વર્ષે જ સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીમાંથી મોલેક્યુલર અને સેલ બાયોલોજીમાં પી.એચડી. પૂરું કર્યું છે. કાયલી છોડમાં સિન્થેટિક (કૃત્રિમ) ડીએનએ મૂકવાની પ્રક્રિયાના ઈન ચાર્જનો હોદ્દો સંભાળી રહ્યા છે. આ દિશામાં તેમણે સિલિકોન વેલીની ‘બાયોક્યુરિયસ’ નામની કોમ્યુનલ લેબોરેટરીમાં પ્રાથમિક સંશોધન કર્યું છે. આ લેબોરેટરી પોતાને બાયોટેક્નોલોજીની દુનિયાની ‘હેકર સ્પેસ’ તરીકેનું ગૌરવ લે છે. ગ્લોઈંગ પ્લાન્ટનો સૌથી પહેલો પ્રયોગ રાઈની જાતિના એરાબિડોપ્સિસ થેલિયાના નામના છોડ અને ઉંદરો પર કરાયો છે. હવે વિજ્ઞાનીઓ પ્રકાશ રેલાવતા ગુલાબનું સર્જન કરવાની આશા રાખી રહ્યા છે.

નૈતિક મૂલ્યો મુદ્દે વિરોધ

આ પ્રોજેક્ટ સાથે સંકળાયેલા વિજ્ઞાનીઓએ સ્પષ્ટ શબ્દોમાં કહ્યું છે કે, “એટલી બધી અપેક્ષા ના રાખવી જોઈએ કે આ છોડ ભવિષ્યમાં બલ્બનું સ્થાન લઈ લે...” આ નિવેદથી અન્ય વિજ્ઞાનીઓ આ પ્રોજેક્ટને શંકાસ્પદ નજરે જુએ છે. કેટલાક બાયોટેક્નોલોજિસ્ટો ભય વ્યક્ત કરે છે કે, આ પ્રયોગો વખતે અકસ્માતે એવા કોઈ હાનિકારક જીવાણુનું સર્જન ના થઈ જાય જે માણસજાત માટે ખતરારૂપ હોય. ‘ફ્રેન્ડ્સ ઓન અર્થ’ અને ‘ઈટીસી ગ્રૂપ’ નામની બે પર્યાવરણવાદી સંસ્થાઓએ તો કિકસ્ટાર્ટર.કોમને ‘ગ્લોઈંગ પ્લાન્ટ્સ’ના પ્રયોગો બંધ કરવાની ભલામણ કરી છે. આ મુદ્દે તેમણે અમેરિકાના એગ્રિકલ્ચર ડિપાર્ટમેન્ટને પણ પત્ર લખ્યો છે.

આ બંને સંસ્થાઓનું દૃઢપણે માનવું છે કે, કિકસ્ટાર્ટ.કોમની વેબસાઈટ પરથી આ પ્રોજેક્ટને લગતી માહિતી તાત્કાલિક ધોરણે દૂર નહીં કરાય તો નજીકના ભવિષ્યમાં બાયોએન્જિનિરિંગની જોખમી પદ્ધતિઓથી વિકસાવેલા બીજનું ઉત્પાદન શરૂ થઈ જશે. વળી, આ પ્રોજેક્ટમાં તેના ચારેક હજાર દાતાને પણ આવા બીજ આપવાનું વચન અપાયું છે. આ મુદ્દે પણ ઉપરોક્ત બંને સંસ્થાએ ભય વ્યક્ત કર્યો છે. પરંતુ વિજ્ઞાનીઓ સિન્થેટિક બાયોલોજીને લગતા વિશ્વના સૌપ્રથમ પ્રોજેક્ટનું ગૌરવપૂર્વક શ્રેય લઈ રહ્યા છે અને અમેરિકાના એગ્રિકલ્ચર ડિપાર્ટમેન્ટે પણ આ પ્રયોગો સામે હજુ સુધી વાંધો ઉઠાવ્યો નથી. આ અંગે પ્રોજેક્ટ મેનેજર એન્ટની ઈવાન્સ કહે છે કે, “આ પ્રયોગો સુરક્ષિત છે. અમે એવા લોકો સાથે કામ કરીએ છીએ જે આ ક્ષેત્રમાં વીસ વર્ષથી કાર્યરત છે... વળી, અમે તમામ ભંડોળ લોકોના ભલા માટે વાપરવાના છીએ.”

પરંતુ સિન્થેટિક બાયોલોજીમાં થઈ રહેલા પ્રયોગો વખતે હંમેશા નૈતિક મુદ્દે વિરોધ થતો રહ્યો છે. આવા નાના-મોટા વિરોધ વચ્ચે વિજ્ઞાનીઓ સંશોધનના હેતુસર પ્રકાશ રેલાવતા વાંદરા, બિલાડી, ભૂંડ, કૂતરા અને અન્ય નાના જીવજંતુઓનું સર્જન કરી ચૂક્યા છે. ઝેબ્રા ફિશ તો ઘણાં વર્ષો સુધી અમેરિકાના એક્વેરિયમમાં વેચાતી મળતી હતી. આવા સજીવોને ગ્રીન ફ્લુરોસન્ટ પ્રોટીનના જનીનોની મદદથી પ્રકાશિત કરાય છે, જે મોટે ભાગે જેલી ફિશમાંથી મેળવીને ડીએનએમાં મૂકવામાં આવે છે અને તેમના પર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો પડે ત્યારે જ તે પ્રકાશિત થાય છે. આ ઉપરાંત વર્ષ 1980માં કેટલાક વિજ્ઞાનીઓએ આગિયા (રાત્રે ચમકતા એક પ્રકારના જીવડાં)ના લ્યુસિફેરેસ નામના ઉત્સેચક (એન્ઝાઈમ)ના જનીનને છોડમાં પ્રત્યારોપિત કર્યા હતા. આ ઉત્સેચક આગિયાને પ્રકાશિત કરવા જવાબદાર છે. પરંતુ લ્યુસિફેરસ અન્ય એક કેમિકલ લ્યુસિફેરિન વિના નકામું છે. પરિણામે આ પ્લાન્ટ પ્રકાશ આપી શક્યો નહીં. આ દરમિયાન વિજ્ઞાનીઓને જાણવા મળ્યું કે, વનસ્પતિને સતત લ્યુસિફેરિન મળતું ના રહે ત્યાં સુધી તેમાં પ્રકાશનું સર્જન શક્ય નથી.

વર્ષ 2010માં અમેરિકાના ન્યૂ યોર્કમાં આવેલી સ્ટોની બ્રૂક પબ્લિક રિસર્ચ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ જાહેર કર્યું કે, “અમે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરતા તમાકુના છોડનું સર્જન કર્યું છે, જોકે તે ઝાંખો છે.” આ સંશોધકોએ એક દરિયાઈ જીવનો ઉપયોગ કરીને લ્યુસિફેરેસ અને લ્યુસિફેરિન નામના તત્ત્વો મેળવ્યા હતા અને તેને પ્રકાશિત કરવા જવાબદાર તમામ છ જનીનોનું તમાકુના છોડમાં પ્રત્યારોપણ કર્યું હતું. આ તમામ સંશોધન એલેક્ઝાન્ડર ક્રિચસ્કી નામના વિજ્ઞાનીની આગેવાનીમાં થયું હતું અને બાદમાં તેમણે ‘બાયોગ્લો’ નામની કંપની પણ સ્થાપી હતી. તેમનો હેતુ પ્રકાશિત છોડનું વ્યાપારીકરણ કરવાનો હતો, પરંતુ તેઓ હજુ સુધી આવું કંઈ કરી શક્યા નથી. થોડા સમય પહેલાં તેઓ ‘અવતાર’ ફિલ્મના ચમકતા છોડની યાદ અપાવીને કહેતા હતા કે, “શું તમે અંધારામાં પ્રકાશિત થાય એવા છોડ પસંદ નહીં કરો?”

કેટલાક અણિયાળા સવાલો

હજુ સુધી વિજ્ઞાનીઓ એ જાણતા નથી કે, જો ભવિષ્યમાં ખરેખર લાઈટ બલ્બનું સ્થાન લઈ લે એવા પ્રકાશિત છોડનું સર્જન કરી શકાય તો આવા છોડ પ્રકાશનું સર્જન કરવા માટે કેટલી શક્તિ વાપરશે? આ ઉપરાંત જો તે સારી રીતે પ્રકાશ આપતો હશે તો પણ તેનો વિકાસ થશે? તેમજ સૌથી મહત્ત્વનો સવાલ છે કે, આવા છોડમાં કોઈ નવા જ પ્રકારની જીવાણુઓ થશે એની શક્યતા કેટલી છે? જોકે, આવા કોઈ સવાલનો વિજ્ઞાનીઓ પાસે જવાબ નથી.

બીજી બાજુ, અમેરિકન એગ્રિકલ્ચર ડિપાર્ટમેન્ટનું કહેવું છે કે, વિજ્ઞાનીઓ દ્વારા પ્રયોગો કરીને સર્જાતા જિનેટિકલી મોડિફાઈડ છોડ અમારા કોઈ કાયદા હેઠળ આવતા નથી. કારણ કે, તેઓ કોઈ જીવાણુંનું નહીં પણ વનસ્પતિનું સર્જન કરી રહ્યા છે. આ મુદ્દે ડિપાર્ટમેન્ટે ‘બાયોગ્લો’ કંપનીને એક મંજૂરી પત્ર પણ પાઠવ્યો છે. આ પત્રમાં જણાવાયું છે કે, “તમારા પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરતા છોડને અમારી મંજૂરીની જરૂર જ નથી કારણ કે, તે છોડના જીવાણુ નથી, અને તમે આવા જીવાણુઓનો ઉપયોગ પણ કરતા નથી.” પરિણામે એન્ટની ઈવાન્સ અને તેમની ટીમને ખાતરી છે કે, નજીકના ભવિષ્યમાં તેમને પણ આવી મંજૂરી મળી જશે.

જોકે, આ પ્રોજેક્ટને લઈને અમેરિકા સહિતના દેશોના અનેક વિજ્ઞાનીઓને આશા છે કે, આ પ્રયોગોથી વિજ્ઞાન સિન્થેટિક બાયોલોજીના એક નવા પાસાંને વધુ ઊંડાણપૂર્વક સમજી શકશે.