نقاشي‌ها و طرح‌هاي علمي دكتر عماد تاج خورشيد، بيوفيزيكدان جوان ايراني دانشگاه «الي‌نويز» آمريكا در ترسيم و تبيين دقيق و قابل درك اسرار حركت پيچيده مولكول‌هاي آب و قند از كانال‌هاي پروتئيني جداره سلول‌ها، توجه محافل علمي و دانشمندان علوم زيستي را برانگيخته است.

به گزارش خبرنگار «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، به گفته دانشمندان اين طرح‌ها و نقاشي‌هاي هنرمندانه زيستي بيشتر شبيه رويدادي بزرگ با اهداف كاملا علمي است، نه اهداف هنري. طراحي‌ها و نقاشي‌هاي اين فيزيكدان جوان ايراني كه در ميان آنها تصاوير انيميشني و حتي چندين پيكره و احجام دست ساخت هم ديده مي‌شوند، چگونگي فرايند حركت مولكول‌هاي آب و تركيبات قندي را از كانال‌هاي پروتئيني جداره سلول‌ها به نمايش گذاشته است.

اين تصاوير دست ساخته جالب به خوبي درك كاملي از فعل و انفعالات شيميايي ميان اتم ‌ها و مكانيسم‌هاي مولكولي در تمامي جانداران از جمله انسان‌ها را ترسيم مي‌كنند. از سوي ديگر عماد تاج خورشيد كه اين اقدام جالب علمي را با همكاري تني چند از همكاران علمي ـ تحقيقاتي خود از جمله «ياوانگ» از دانشجويان مقطع دكتري و «كلاوس شالتن» از پروفسورهاي برجسته دانشگاه الي‌نويز صورت داده است مي‌گويد: ترسيم اين تصاوير خود به تنهايي كافي به نظر نمي‌رسد. در عين حال بايد بتوان از اين تصاوير و نقاشي‌هاي علمي پيام روشني در خصوص حركات مولكولي در جداره سلول‌ها ارائه كرد.

به گفته ساير دانشمندان چنين ترسيم‌هاي علمي به عنوان يكي رويداد مهم علمي در فيزيكي سلولي و اتمي محسوب مي‌شود. محققان اين برنامه جالب علمي از جمله تاج خورشيد دريافتند كه اين فرايندهاي علمي نه تنها به برخي از واژه‌ها و به اصلاح نقاط گذر در حد اتم بستگي ندارد، بلكه به اين كه كانال‌هاي پروتئيني در حد انگستروم هستند يا نه نيز بستگي دارد.

محققان مي‌گويند: كه اين تصاوير به خوبي جزئيات مربوط به اين فعل و انفعالات مهم و تبادلات مولكولي را نشان مي‌دهند. در همين حال پروفسور شولتن نيز مي‌گويد: اين نوع فرايند علمي نمونه خوبي يكي از اساس‌ترين و مهمترين فرايندهاي بيولوژيكي محسوب مي‌شود و در واقع بررسي آنها براي بررسي دقيق‌ اندام‌هاي حياتي انسان بسيار مهم و ضروري است .

به گفته محققان اين برنامه علمي، عدم كاركرد درست و دقيق اين فرايندها به طيفي از عوامل از جمله بيماري‌ها بستگي دارد . به گزارش ايسنا، تاج خورشيد در حالي اين تصاوير زيباي علمي را ارائه كرده است كه در سال گذشته‌، با ارائه توضيح علمي در خصوص حركات مولكول‌هاي آبي از كانال‌هاي غشاهاي سلولي كه به وسيله پروتيئن‌هاي به نام «اكواپورين‌ها‌» شكل گرفته‌اند، حيرت محافل علمي را بر انگيخت و حتي به عنوان تجسم فكري برتر سال جايزه مشترك بنياد ملي علوم آمريكا و مجله علمي «ساينس» را به خود اختصاص داد.

گفت‌و‌گوي اختصاصي ايسنا با دكتر تاج‌خورشيد درباره اين جايزه و تحقيقات وي

تحقيقات دكتر تاج خورشيد كه در ادامه كشفيات دكتر «پيتر آگره» درباره‌ اين پروتئين‌ها انجام شده، نقش موثري در تبيين و توسعه كشفيات اين دانشمند دانشكده پزشكي دانشگاه «جان ‌هاوكينز» آمريكا و اعطاي جايزه نوبل شيمي 2003 به وي داشته است. به گزارش ايسنا، از نكات جالب اين نقاشي‌هاي علمي، رنگ آميزي دقيق آنها است كه بيش از هر نكته‌اي حركات مولكولي از غشاء سلول‌ها را نمايان مي‌سازد.

تاج خورشيد در اين خصوص مي‌گويد: ما قصد داشته‌ايم كه يك رويداد فعال و دايناميك را به نمايش بگذاريم. اكنون به نظر مي‌رسد كه تاج خورشيد در اين زمينه تبديل به يك پيشرو شده باشد. اين دانشمند 40 ساله ايراني در ابتدا دروس مربوط به روان‌شناسي را مطالعه مي‌كرد، سپس مدرك دكتري خود در رشته داروسازي در دانشگاه علوم پزشكي تهران دريافت كرد پس از آن نيز مدرك ديگري در مقطع دكتري در بيوفيزيك از دانشگاه «هايزنبرگ» آلمان دريافت كرد.

وي در آلمان، مطالعه بر روي مدل‌هاي رايانه‌يي در طرح‌هاي دارويي و بررسي كانال‌هاي پروتئيني و جداره سلول‌ها را‌ آغاز كرد. اين مطالعات وي را به پروفسور شولتن در دانشگاه الي‌نويز رهنمون ساخت كه سال‌ها بود به دنبال آن چه كه تاج خورشيد در حال بررسي آن بود، مي‌گشت.

به اين ترتيب تاج‌خورشيد از سال 2000 به عنوان محقق پست دكتري در دانشگاه «ايلي‌نويز» آمريكا فعاليت خود را در زمينه شبيه‌سازي رايانه‌يي ساختمان و سازوكار عملكرد پروتئين‌هاي موثر در انتقال مواد از غشاء سلولها ادامه داد. شولتن توانايي تاج خورشيد را در مورد ستايش خود قرار داده و مي‌گويد كه از توانايي‌هايي او حيرت آور شده بود.

آنها توانستند كه با شبيه سازي‌هاي رايانه‌يي گام بلندي در رسيدن به هدف چندين ساله خود بردارند. آنها براي رسيدن به اين منظور از يك ابررايانه جهت بررسي 1000 فرايند در طول 10 روز استفاده كردند. به گفته تاج خورشيد، تبادلات مولكولي در اين فرايند‌ها ميان 100 هزار تا 150 هزار اتم در هر يك كادريليون ( يك ميليون ميلياردم ) ثانيه صورت مي‌گيرد.

به گزارش ايسنا، تاج‌خورشيد كه در حال حاضر به تدريس بيوفيزيك در دانشگاه الي‌نويز اشتغال دارد و حتي از اين تصاوير نقاشي براي انتقال مفاهيم علمي به دانشجويانش استفاده مي‌كند، معتقدست با اين كه تاكنون به پيشرفت‌هاي زيادي در ترسيم چنين فرايندهاي پيچيده‌اي دست يافته، با اين حال هنوز مراحل طي نشده فراواني براي ارائه تصاويري گوياتر از تبادلات ملكولي در غشاي سلول‌ها وجود دارد.