Nigel Goldenfeld er Swanlund-professor i fysikk og leder for forskningstemaet Biokompleksitet ved Institute for Genomic Biology. Kreditt: Lou McClellan University of Illinois i Urbana-Champaign er valgt som et av fem nye forskerteam som ble med i NASA Astrobiology Institute (NAI) for å studere livets opprinnelse og utvikling, på en femårs bevilgning på til sammen cirka 8 millioner dollar.

Nigel Goldenfeld, Swanlund professor i fysikk og leder for temaet Biokompleksitet ved Institute for Genomic Biology (IGB), vil fungere som hovedetterforsker. Målet er å karakterisere de grunnleggende prinsippene som styrer livets opprinnelse og evolusjon hvor som helst i universet. Denne flerfaglige innsatsen for å definere og karakterisere "universell biologi" vil omfatte områdene mikrobiologi, geobiologi, regnekjemi, genomikk og fysikk.

Nigel Goldenfeld forklarer: "Så hva er universell biologi? Ser du på en moderne datamaskin, sier en smarttelefon, sammenlignet med de første datamaskinene i romsstørrelse, er det vanskelig å tro at de er den samme maskinen. Likevel er de alle eksempler på universell beregning. Hva nå er de analoge generelle prinsippene for levende, utviklende organismer? Utover spekulasjoner, kan vi faktisk teste ut teorier med reelle data? Moderne genomikk gir dataene og verktøyene for å nøye undersøke de evolusjonære forholdene mellom deler av cellen. Og videre gir teori oss en klar hypotese å teste: nemlig at tidlig liv var en kommune, og faktisk måtte ha vært, basert på generelle universelle biologiske betraktninger relatert til den detaljerte strukturen til den genetiske koden. "

Illinois-teamet vil bruke genomikk for å utforske dyp evolusjonær tid, og lete etter underskrifter av tidlige kollektive livstilstander. Gruppen skal også utføre laboratoriearbeid for å studere i detalj hvordan individuelle celler føler, reagerer og tilpasser seg endrede miljøer. Til slutt vil prosjektet lete etter signaturer av de store overgangene som livet må gjøre når evolusjonen endrer karakter fra å være felles til den moderne tid hvor det er sporbare individuelle organismerier. "Det er viktig å utvikle fagområdet universell biologi, fordi vi kanskje aldri finner spor etter liv på andre planeter. Men hvis vi forstår at livet er generisk, kanskje til og med et forventet resultat av fysikkens lover, så vet vi om sikker på at vi ikke er alene, sier Goldenfeld.

Medutredere i forskerteamet inkluderer Elbert Branscomb, Isaac Cann, Lee DeVille, Bruce Fouke, Rod Mackie, Gary Olsen, Zan Luthey-Schulten, Charles Werth, Rachel Whitaker og Carl Woese fra Illinois, Scott Dawson fra University of California, Davis, og Philip Hastings og Susan Rosenberg fra Baylor College of Medicine, i Houston.

Forskningen vil være basert på universitetets Institute for Genomic Biology. "Dette dristige forskningsprogrammet passer perfekt på IGB, som ble opprettet for å hjelpe fakultetet med å konkurrere om de store tilskuddene som er nødvendige for å møte store utfordringer med en teambasert flerfaglig tilnærming, " sier Gene Robinson, direktør for IGB. "NASA-prisen reflekterer kreativiteten og visjonen til fakultetet innen temaet Biokompleksitet, IGB og campus som helhet."

I tillegg til forskningen vil nye pedagogiske aktiviteter relatert til feltet astrobiologi finne sted. Disse vil omfatte ikke bare formell utdanning i astrobiologi på lavere nivå, men også et massivt online åpent kurs som en del av universitetets initiativ på denne arenaen. Annen offentlig oppsøking vil omfatte et partnerskap med et naturfagprogram på ungdomsnivå på vitenskapsnivå, utvikling av korte nettbaserte videoer om astrobiologikonsepter og funn kalt "AstroFlix", og et nytt astrobiologikurs for livslange elever i samfunnet.

Goldenfeld konkluderer "Vi ønsker å hjelpe med å svare på ikke bare de grunnleggende spørsmålene om 'Hvordan begynner livet og utvikle seg?' og 'Er det liv utenfor jorden?' men også 'Hvorfor eksisterer liv i det hele tatt?' NASAs astrobiologiske institutt er det mest langsiktige forsøket på å ta opp grunnleggende spørsmål som alle stiller på et tidspunkt i livet. Vi er glade for å delta sammen med dem i kanskje de viktigste spørsmålene i all vitenskap. "

Levert av University of Illinois, Urbana-Champaign