เลขเปลี่ยนโลก ฉบับที่ 117

เรียบเรียงโดย
ธนกฤต ศรีวิลาศ และวัชรินทร์ อันเวช
นักสื่อสารวิทยาศาสตร์จากเพจ The Principia และเว็บไซต์ theprincipia.co

ตัวเลขทรงพลังเสมอ ไม่ว่าจะใช้ในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ การทำนายเหตุการณ์ทางสถิติ หรือการเดาตัวเลขรางวัลลอตเตอรี่ กว่าจะถูกรางวัลสักครั้งไม่เคยเป็นเรื่องง่าย แต่เรื่องที่ง่ายกว่าการถูกรางวัลลอตเตอรี่นั่นก็คือ การหาความรู้ที่ซุกซ่อนอยู่ในตัวเลขเหล่านั้น

ซึ่งในบทความเลขเปลี่ยนโลกฉบับนี้ เราได้หยิบยกเลขท้ายสองตัวของทั้งสองงวดในเดือนพฤศจิกายน มาเชื่อมโยงกับความรู้วิทยาศาสตร์ ที่จะรู้ก็ดี ไม่รู้ก็ได้ มาดูกันดีกว่าว่ามีตัวเลขอะไรกันบ้าง

รางวัลในงวดวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2565 เลขที่ออกได้แก่…

“70”

ในปี ค.ศ. 1870 หรือ พ.ศ. 2413 เป็นปีที่สำคัญมากปีหนึ่งในวงการวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ หรือที่เรียกกันว่า ไซไฟ (sci-fi) เพราะในปีนั้นหนังสือนวนิยายในตำนานเล่มหนึ่งได้รับการตีพิมพ์เป็นครั้งแรก หนังสือที่มีชื่อว่า “ใต้ทะเล 20,000 โยชน์” (Twenty Thousand Leagues Under the Sea) เขียนโดยนักเขียนชาวฝรั่งเศสผู้ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งนิยายวิทยาศาสตร์ นามว่า ฌูล แวร์น (Jules Verne)

หนังสือนวนิยายเรื่องใต้ทะเล 20,000 โยชน์ กล่าวถึงดอกเตอร์อารอนแนกซ์ ผู้เชี่ยวชาญด้านชีววิทยาทางทะเล ผู้เชื่อว่าปีศาจแห่งท้องทะเลที่ทำลายเรือไปหลายลำในสมัยนั้นเป็นวาฬยูนิคอร์นขนาดยักษ์ แต่แล้วเขาก็ได้พบความจริงว่าเจ้าของฉายาปีศาจแห่งท้องทะเลนั้นคือเรือดำน้ำที่ชื่อว่า “นอติลุส” สร้างขึ้นโดยหน่วยงานลับของรัฐบาล และเดินทางไปทั่วโลกโดยการนำของกัปตันเนโม

ตั้งแต่ดอกเตอร์อารอนแนกซ์โดยสารบนเรือดำน้ำนอติลุสก็มีเรื่องราวมากมายเกิดขึ้น ทั้งการผจญภัยใต้ท้องทะเลลึก การต่อสู้กับฉลามตัวใหญ่ การเผชิญหน้ากับฝูงหมึกยักษ์ที่เข้ามาโจมตีจนคนในเรือดำน้ำเกือบเอาชีวิตไม่รอด และสภาวะวิกฤตขาดอากาศหายใจใต้พื้นน้ำแข็งขั้วโลก จนในท้ายที่สุดด้วยระยะเวลาไม่ถึง 10 เดือน การเดินทางใต้ท้องทะเลของดอกเตอร์อารอนแนกซ์เท่าที่จดบันทึกมาได้ก็ยาวไกลมากถึง 20,000 โยชน์เลยทีเดียว

นวนิยายเรื่อง ใต้ทะเล 20,000 โยชน์
ที่มาภาพ : FC8 V5946 869ve, Houghton Library, Harvard University

ในยุคสมัยของฌูล แวร์น เป็นยุคที่เทคโนโลยียังไม่พัฒนามากนัก แต่ผลงานเขียนของเขากลับมีการทำนายเทคโนโลยีได้อย่างแม่นยำ เช่น งานเขียนเรื่อง Paris In The Twentieth Century ก็มีการพูดถึงตึกระฟ้า ลิฟต์ รถยนต์ ระบบไฟฟ้าของเมือง อินเทอร์เน็ต คอมพิวเตอร์ รวมถึงเรื่องราวของ ใต้ทะเล 20,000 โยชน์ ซึ่งพูดถึงเรือดำน้ำ

แม้ว่าเรือดำน้ำจะมีอยู่จริงก่อนที่นิยายเล่มนี้ตีพิมพ์ แต่เรือดำน้ำส่วนใหญ่ในยุคนั้นล้วนใช้พลังงานกลขับเคลื่อน ต่างจากนอติลุส เรือดำน้ำในนิยาย ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า และเทคโนโลยีเรือดำน้ำที่ว่านี้เกิดขึ้นจริงอีกเกือบร้อยปีหลังจากการตีพิมพ์ใต้ทะเล 20,000 โยชน์ ราว ๆ ยุค 1960s

ฌูล แวร์น เกิดในปี พ.ศ. 2371 ที่เมืองนองต์ (Nantes) ซึ่งเป็นเมืองท่าของฝรั่งเศสที่มีเรือสินค้าผ่านเข้าออกมากมาย นั่นทำให้แวร์นใฝ่ฝันจะออกเดินทางมาตั้งแต่วัยเด็ก แต่เมื่อโตขึ้น เขาจำต้องเรียนกฎหมายตามที่พ่อตั้งใจ แต่ด้วยความชื่นชอบส่วนตัว เขาจึงเริ่มแต่งบทละครและเขียนนิยายด้วย

ฌูล แวร์น บิดาแห่งนิยายวิทยาศาสตร์ ผู้เขียน “ใต้ทะเล 20,000 โยชน์”

ในปี พ.ศ. 2406 นวนิยายเกี่ยวกับเรื่องราวการผจญภัยที่ชื่อว่า “5 สัปดาห์ในบอลลูน” (Five Weeks in a Balloon) ที่แวร์นแต่งขึ้นมาก็ได้รับความนิยมอย่างมาก ทำให้ในเวลาต่อมา นิยายเรื่องอื่น ๆ ที่เขาเขียนก็ได้รับความนิยมไม่ต่างกัน เช่น ผจญภัยใต้พิภพ (Journey to the Center of the Earth) บุกดวงจันทร์ (From the Earth to the Moon) และ 80 วันรอบโลก (Around the World in Eighty Days) จนในปี พ.ศ. 2435 ฌูล แวร์น ได้รับเครื่องราชอิสริยาภรณ์จากรัฐบาลฝรั่งเศส ในฐานะผู้ที่สร้างความกล้าหาญให้แก่เยาวชนทั่วโลก

ผลงานนวนิยายเรื่องต่าง ๆ ของ ฌูล แวร์น ได้สร้างแรงบันดาลใจให้แก่ผู้คนจำนวนมากในยุคนั้น ซึ่งหลายครั้งก็กลายมาเป็นต้นกำเนิดในโลกแห่งความจริงด้วย
หวังว่าเรื่องราวของเลข “70” และหนังสือเรื่อง “ใต้ทะเล 20,000 โยชน์” จะเป็นแรงบันดาลใจให้คุณผู้อ่านบทความนี้ด้วยนะครับ และคราวนี้ถึงคิวของเลขท้ายสองตัวในงวดถัดมาแล้ว เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2565 นั้น เลขที่ออกก็คือ…

“64”

เลข 64 คือจำนวนของโคดอนทั้งหมดที่เป็นไปได้ เพื่อนำไปสู่การสร้างสายพอลิเพปไทด์ (polypeptide) ถ้าหากสงสัยว่าโคดอนมันคืออะไร แล้วเลข 64 นั้นมีความหมายกับเรามากขนาดไหน คงต้องอธิบายเรื่องการแสดงออกของรหัสพันธุกรรม เพื่อให้ทุกคนเข้าใจที่มาที่ไปของมันกันก่อน

การแสดงออกของรหัสพันธุกรรม หรือ ยีน (gene) เป็นหนึ่งในกระบวนการทางชีววิทยาที่มีความสำคัญอย่างมากต่อการทำความเข้าใจเรื่องการควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เพราะลักษณะต่าง ๆ ที่เราเห็น ไม่ว่าจะเป็นส่วนสูง หน้าตา สีผิว หรือแม้กระทั่งการเกิดโรคบางชนิด ล้วนกำหนดมาจากรหัสพันธุกรรมทั้งสิ้น

ยีนจะประกอบด้วยดีเอ็นเอ (DNA) ที่มีหน่วยที่เล็กที่สุดคือนิวคลีโอไทด์ (nucleotide) ต่อกันเป็นสายยาว โดยนิวคลีโอไทด์นั้นจะมีไนโตรจีนัสเบส (nitrogenous base) เป็นองค์ประกอบหน่วยละ 1 ตัว

ไนโตรจีนัสเบสที่เป็นองค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์จะแบ่งเป็นทั้งหมด 4 ชนิดด้วยกัน ได้แก่ อะดีนีน (adenine: A), ไทมีน (thymine: T), ไซโทซีน (cytosine: C), และกวานีน (guanine: G) โดยเบสเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนกับรหัสบนลำดับนิวคลีไอไทด์ ซึ่งจะมีความแตกต่างกันในแต่ละสาย ส่งผลให้เกิดการแสดงลักษณะทางพันธุกรรมที่ออกมาได้หลากหลายรูปแบบ

Central Dogma การสังเคราะห์โปรตีนพอลิเพปไทด์โดยเริ่มต้นจากดีเอ็นเอ

แม้ว่าดีเอ็นเอจะแสดงลักษณะทางพันธุกรรมได้หลากหลายรูปแบบ แต่เราไม่สามารถใช้ดีเอ็นเอเพื่อแสดงลักษณะออกมาได้โดยตรง

ลองนึกถึงตอนที่เราจะต้องใช้บัตรประชาชนเพื่อเป็นเอกสารไว้ยื่นประกอบหลักฐานต่าง ๆ เราก็คงไม่เอาบัตรประชาชนตัวจริงยื่นให้เขาไปแน่ สิ่งที่เรามักทำกันก็คือ เอาบัตรประชาชนตัวจริงไปถ่ายสำเนาก่อน แล้วค่อยยื่นไปให้เขา

เช่นเดียวกันกับดีเอ็นเอ เราจำเป็นต้องสร้างสำเนาของมันก่อน เพื่อที่จะเอาไปใช้งานต่อได้ ซึ่งกระบวนการถ่ายสำเนาของดีเอ็นเอจะเรียกว่า การถอดรหัสทางพันธุกรรม (transcription) เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในนิวเคลียส (nucleus) ของเซลล์ โดยสิ่งที่ได้จากกระบวนการนี้ก็คือ เอ็มอาร์เอ็นเอ (mRNA) ซึ่งเป็นรหัสพันธุกรรมที่ทำหน้าที่เป็นสำเนาของดีเอ็นเอ

เอ็มอาร์เอ็นเอนั้นจะมีไนโตรจีนัสเบสเป็นองค์ประกอบทั้งหมด 4 ชนิดเท่ากับดีเอ็นเอ แต่จะต่างกันตรงที่เอ็มอาร์เอ็นเอไม่มีเบสไทมีน (T) แต่จะมีเบสยูราซิล (uracil: U) มาแทน

เมื่อเราได้เอ็มอาร์เอ็นเอมาแล้ว ก็เข้าสู่ขั้นตอนการสร้างกรดอะมิโน ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของโปรตีน จากนั้นจึงต่อกันเป็นพอลิเพปไทด์สายยาว ขั้นตอนนี้เรียกว่าการแปลรหัสทางพันธุกรรม (translation) โดยขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนหนึ่งที่สำคัญมากต่อการแสดงออกของรหัสพันธุกรรม เพราะลักษณะต่าง ๆ ของเราตั้งแต่หัวจรดเท้าประกอบไปด้วยโปรตีนทั้งนั้น

พูดง่าย ๆ ได้ว่าปลายทางของการแสดงออกของรหัสพันธุกรรมคือการสร้างโปรตีนนั่นเอง

ตารางกรดอะมิโน-โคดอน
ที่มาภาพ : https://openstax.org/books/biology/pages/15-1-the-genetic-code

ในระหว่างกระบวนการแปลรหัสทางพันธุกรรม รหัสเบสของเอ็มอาร์เอ็นเอจะถูกแปลไปเป็นรหัสของกรดอะมิโนที่บริเวณไรโบโซม (ribosome) โดยจะต้องใช้รหัสเบสของเอ็มอาร์เอ็นเอจำนวน 3 ตัวเพื่อให้ได้กรดอะมิโน 1 ตัว

ยกตัวอย่างเช่น เราต้องใช้รหัสเบส CGC เพื่อสร้างกรดอะมิโนที่มีชื่อว่า argenine (Arg) โดยรหัสเบสชุดละ 3 ตัวนี้ เราจะเรียกว่า triplet code หรือว่า โคดอน (codon) ซึ่งถ้าเราใช้หลักการความน่าจะเป็นโดยคิดจากรหัสเบสชุดละ 3 ตัว และแต่ละตัวสามารถเป็นรหัสเบสได้ 4 แบบ จะมีรูปแบบของโคดอนที่แตกต่างกันทั้งหมดเท่ากับ 4 ยกกำลัง 3 หรือ “64” รูปแบบ

แต่จากทั้งหมดนี้จะมี 61 โคดอนเท่านั้นที่จะนำไปสู่การสร้างกรดอะมิโนทั้งหมด 20 ชนิดได้ เรียกโคดอนเหล่านี้ว่า sense codon โดย 3 โคดอนที่เหลือจะที่ทำหน้าที่เป็นรหัสหยุด เรียกว่า สตอปโคดอน (stop codon) เพื่อหยุดการสร้างสายพอลิเพปไทด์ ถือเป็นการสิ้นสุดขั้นตอนการแสดงออกของรหัสพันธุกรรม

และทั้งหมดนี้ ก็เป็นที่มาของเลขเปลี่ยนโลกหมายเลข 64 หวังว่าผู้อ่านทุกท่านจะได้รับสาระความรู้ ไปไม่มากก็น้อยจากเลขที่ออกทั้งสองงวดนี้ และสำหรับเลขหวยงวดหน้า เราคงไม่สามารถบอกได้ว่าจะออกมาเป็นเลขอะไร แต่เชื่อว่าจะมีเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจซ่อนอยู่ในหมายเลขเหล่านั้นอย่างแน่นอน

ไม่ว่าการเสี่ยงโชคงวดนี้จะเป็นอย่างไร โปรดจำไว้ เราพร้อมมอบความรู้ใหม่ ๆ ให้คุณเสมอ แบบไม่ต้องรอโชคช่วย… #แม้คุณจะไม่ถูกหวยแต่คุณจะรวยความรู้ #พบกันใหม่งวดหน้า

อ้างอิง

https://www.praphansarn.com/home/content/1208?fbclid=IwAR3qTmn1fDsUuo-AwkeqTOnHVH88edky6x6QNqYr1kB-kfu9YebeNoMkhP0
https://www.sarakadeelite.com/faces/jules-verne/?fbclid=IwAR0hYb2cWrXaoCMtGdlLFDWyNadON_GDja0g-BOYamNfbN7bEr3DIif0ia0
หนังสือการ์ตูน ใต้ทะเล 20,000 โยชน์ สำนักพิมพ์ Book Wave
https://www.genome.gov/genetics-glossary/Codon#:~:text=Definition,are%20used%20as%20stop%20signals
https://www.nature.com/scitable/definition/codon-155/
https://openstax.org/books/biology/pages/15-1-the-genetic-code