Thread Content
مولیکیولر مشین کیا ہے؟ فودان یونیورسٹی کے کیمیاء ڈپارٹمنٹ کے پروفیسر لی زان ٹنگ کے مطابق، سادہ الفاظ میں، مولیکیولر مشین وہ آلہ ہے جو مولیکیولی سطح پر، ایک یا چند مولیکیولوں کی حرکت کے ذریعے، کسی بڑے آلے کی حرکت کو ممکن بناتا ہے۔ لی زان ٹنگ نے بتایا کہ پہلے انعام یافتہ، پروفیسر ژان-پیئر سوواج کے استاد کو 1987 میں “سوپرمولیکیولر کیمیاء” کے شعبے میں نوبل کیمیاء انعام سے نوازا گیا تھا۔ اس بار، پروفیسر ژان-پیئر سوواج کی خدمات اس لحاظ سے اہم ہیں کہ انہوں نے سب سے پہلے مولیکیولر مشینوں کی تخلیق کے میدان میں کام شروع کیا۔ سن 1983 میں، اس نے کوآرڈینیشن کے ذریعہ سوپرمولیکیولر ڈھانچے تشکیل دئے، اور دو حلقوی سالموں کو کامیابی سے جوڑ کر ایک زنجیر تخلیق کی۔ کسی مشین کے لئے یہ ضروری ہے کہ وہ اپنے فرائض انجام دے سکے، اور اس کے مختلف اجزاء کے درمیان باہمی حرکت کی صلاحیت موجود ہو۔ یہ دونوں گولائی نما ساختیں بالکل اس شرط کو پورا کرتی ہیں۔ شرقی چین کی سائنس اور ٹیکنالوجی یونیورسٹی کے کیمیاء اور مولیکیولر انجینئرنگ ڈپارٹمنٹ کے پروفیسر، اور چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے رکن، ٹیان ہے نے بتایا کہ سن 1991 میں، امریکی کیمیاء داں اسٹوڈارٹ نے سب سے پہلے “مولیکیولر شٹل” کا تصور پیش کیا۔ اس تصور کے مطابق، ایک سخت، ڈنڈے نما مولیکیول پر ایک بڑا مولیکیولر حلقہ لگایا جاتا ہے؛ یہ بڑا مولیکیولر حلقہ، اس ڈنڈے نما مولیکیول پر آگے پیچھے حرکت کر سکتا ہے۔ “توانائی فراہم کیے جانے کے بعد، مولیکیولر مشین کے مختلف حصے ایک دوسرے کے ساتھ حرکت کرنے لگتے ہیں، بالکل اسی طرح جیسے ہماری روزمرہ استعمال ہونے والی مشینیں کام کرتی ہیں۔ تیسرے انعام یافتہ، پروفیسر برنارڈ ایل. فیرنگا، وہ پہلا شخص تھا جس نے “مالیکیولر موٹر” کی دریافت کی؛ روشنی سے کنٹرول ہونے والے سنگل مالیکیولر موٹروں کے میدان میں ان کے کامات بہت اہم ہیں۔ تیان ہے کہ فیلنگا نے جو چیز تیار کی ہے، وہ دراصل ایک “مالیکیولر موٹر” ہے۔ اس کا ایک مستقل بیس ہوتا ہے، اور اس بیس کے اوپر موجود مالیکیولز 360 ڈگری کے زاویے پر گھوم سکتے ہیں؛ یہ بالکل اسی طرح ہے جیسے کہ حقیقی دنیا میں استعمال ہونے والے میکانی موٹرز ہوتے ہیں۔ سن 1999 میں، اس نے سالماتی گھومنے والے پنکھے کی تخلیق کی۔ مالیکیولر موٹر کا استعمال کرتے ہوئے، اس نے ایک ایسا شیشے کا پیالہ گھمانے میں کامیاب ہو گیا، جس کا سائز موٹر کے سائز سے 10 ہزار گنا زیادہ تھا۔ “اس سال نوبل کیمیاء انعام حاصل کرنے والے تین سائنسدانوں نے تین مختلف قسم کی مولیکیولر مشینیں تیار کی ہیں، جن کی خصوصیات الگ الگ ہیں۔ ان کے ابتکاری کاموں نے انسانوں کو یہ سمجھنے میں مدد دی کہ سالموں کو مواد کے طور پر استعمال کرکے، مائکرو سطح پر مشینیں ڈیزائن اور تیار کی جاسکتی ہیں۔ ”ٹیان ہی نے کہا۔ مالیکیولر مشینوں کی کیا اہمیت اور استعمالی قدر ہے؟ مالیکیولر مشینوں کی ایجاد کی کیا اہمیت اور فوائد ہیں؟ تیان ہے کہ، جانداروں کے اندر ہونے والی بہت سی سرگرمیاں، دراصل مولیکیولر مشینوں کی کارکردگی پر منحصر ہیں۔ سائنسدان، خلیوں کی تقسیم، ڈی این اے کی نقل، مادوں کی نقل و حمل، پٹھوں کے سکڑنے جیسی زندگی سے متعلق سرگرمیوں کا مطالعہ کرتے ہیں۔ مولیکیولر سطح پر جاکر دیکھنے پر پتا چلتا ہے کہ یہ تمام عمل دراصل مختلف مولیکیولر مشینوں کی کارروائی کا نتیجہ ہیں۔ لہٰذا، کیمیاء دان، حیاتیاتی سائنسدانوں کے ساتھ مل کر، مختلف حیاتیاتی عملوں کی نقل کرنے ہیئت میں مولیکیولر مشینوں کی تخلیق اور تیاری کر سکتے ہیں۔ مالیکیولر مشینوں کا استعمال معلومات کو ذخیرہ کرنے، اور حیرت انگیز “مالیکیولر کمپیوٹرز” تخلیق کرنے کے لئے بھی کیا جاسکتا ہے۔ سال 2007 میں، اسٹوڈارٹ نے اپنی ٹیم کے ساتھ مل کر ایک ایسا مولیکیولر چپ تیار کیا، جو بہت زیادہ مقدار میں معلومات کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت رکھتا تھا؛ اس چپ کی معلومات ذخیرہ کرنے کی صلاحیت، سال 2020 میں استعمال ہونے والے سلیکون بنیادی چپوں کے برابر تھی۔ شرقی چین کی سائنس اور ٹیکنالوجی یونیورسٹی کے کیمیاء اور مولیکیولر انجینئرنگ ڈپارٹمنٹ کے پروفیسر چو دا ہوئی کے مطابق، سلیکون بیسڈ چپس میں معلومات کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت “مولر کے قانون” کے مطابق ہوتی ہے؛ یعنی قیمت میں کوئی تبدیلی نہ ہونے کی صورت میں، انٹیگریٹڈ سرکٹس میں موجود عناصر کی تعداد اور ان کی کارکردگی ہر 18–24 ماہ بعد دوگنی ہو جاتی ہے۔ لیکن اس قانون کو کچھ رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ دوسری جانب، مولیکیولر چپس میں معلومات کو مولیکیولر سطح پر ہی ذخیرہ کیا جاسکتا ہے، لہذا یہ “مولر کے قانون” کے پابند نہیں ہیں، اور اسی وجہ سے ان میں معلومات کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت سلیکون بیسڈ چپس سے کہیں زیادہ ہوتی ہے۔ نوبل انعام کمیٹی کے مطابق، فی الحال “مولیکیولر مشینیں” صرف تصوراتی سطح پر ہی موجود ہیں؛ اگرچہ ان کا کوئی عملی استعمال ابھی تک نہیں ہوا ہے، لیکن مستقبل میں یہ انسانی زندگی کو کس طرح بدل سکتی ہیں؟ بتایا گیا ہے کہ اس کا استعمال بیماریوں کی زیادہ درستگی سے تشخیص، دواؤں کی ترسیل، انتہائی اعلیٰ کثافت والی معلومات کی ذخیرہ کرنے، توانائی کی ذخیرہ کرنے، نئے مواد، سینسروں وغیرہ جیسے متعدد شعبوں میں کیا جاسکتا ہے، اور اس کے استعمال کے امکانات لامحدود ہیں۔