जिस शोध ने मुझे सबसे पहले वैज्ञानिक हठधर्मिता पर सवाल खड़ा किया, वह पेट्री डिश में हुआ, जो सेल बायोलॉजिस्ट की प्रयोगशालाओं के वर्कहॉर्स हैं जब मैं स्टेम सेल का क्लोन बना रहा था। स्टेम सेल भ्रूण कोशिकाएं हैं जो उन सैकड़ों अरबों कोशिकाओं की जगह लेती हैं जिन्हें हम उम्र, टूट-फूट आदि के कारण सामान्य रूप से खो देते हैं। जैसे-जैसे सैकड़ों अरब कोशिकाएं हर दिन मरती हैं, सैकड़ों अरबों नई कोशिकाओं का निर्माण होता है हमारे शरीर की स्टेम सेल आबादी।
अपने प्रयोगों के लिए, मैं एक स्टेम सेल लेता और उसे एक पेट्री डिश में डाल देता। फिर वह सेल हर दस से बारह घंटे में विभाजित हो जाएगा। लगभग एक सप्ताह की अवधि के बाद, मेरे पास पेट्री डिश में लगभग 50,000 सेल होंगे। मेरे प्रयोगों के लिए, सबसे महत्वपूर्ण कारक यह था कि सभी कोशिकाएँ थीं आनुवंशिक रूप से समान क्योंकि वे सभी एक ही मूल कोशिका से आए थे। फिर मैंने सेल आबादी को तीन व्यंजनों में विभाजित किया, प्रत्येक अलग संस्कृति माध्यमों के साथ, यानी प्रत्येक एक अलग वातावरण के साथ। इस तथ्य के बावजूद कि सभी कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से समान थीं, पर्यावरण ए में, कोशिकाओं ने मांसपेशियों का निर्माण किया; पर्यावरण बी में, कोशिकाओं ने हड्डी का गठन किया; और तीसरे वातावरण C में, कोशिकाओं ने वसा कोशिकाओं का निर्माण किया।
इन परिणामों ने, जो दो दशकों तक एपिजेनेटिक्स के नए विस्फोट क्षेत्र के लिए भविष्यवाणी की और सबूत प्रदान किए, ने मुझे यह पता लगाने की खोज पर प्रेरित किया कैसे सेल पर्यावरण के साथ बातचीत करता है। यह मुझे कोशिका झिल्ली तक ले गया, एकमात्र संरचित अंग जो सभी जीवित जीवों के लिए सामान्य है। 10 नैनोमीटर की मोटाई के साथ, कोशिका झिल्ली का भौतिक आयाम प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के संकल्प से काफी नीचे है - कोई आश्चर्य नहीं कि इसके महत्व को अनदेखा कर दिया गया था! वास्तव में, वैज्ञानिकों ने केवल यह सीखा कि सभी कोशिकाओं में एक कोशिका झिल्ली होती है जब 1940 के दशक के अंत में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया गया था।
मैंने कोशिका की झिल्ली की रासायनिक और भौतिक संरचना का बारीकी से अध्ययन किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि जीन युक्त नाभिक के बजाय झिल्ली प्रत्येक कोशिका के "मस्तिष्क" के रूप में कार्य करती है। झिल्ली पर्यावरणीय संकेतों की मध्यस्थता करती है जो कोशिका जीवन को प्रेरित करती है, विशेष रूप से 100,000+ प्रोटीन के माध्यम से जो कि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवियों में अनदेखी हालांकि झिल्ली की संरचना के भीतर शारीरिक रूप से एकीकृत हैं। प्रोटीन बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं जिनसे आपका शरीर बना है। जब प्रोटीन पर्यावरणीय संकेतों पर प्रतिक्रिया करते हैं, तो वे अपना आकार बदलते हैं और उनकी गति श्वसन, पाचन, मांसपेशियों में संकुचन, तंत्रिका कार्य को प्रेरित करती है; प्रोटीन की गति जीवन को संचालित करती है।
उस समय, यह तर्क देते हुए कि जीवन का रहस्य डबल हेलिक्स में नहीं है, लेकिन कम से कम कहने के लिए, नीच झिल्ली के सुरुचिपूर्ण रूप से सरल जैविक तंत्र को समझना पारंपरिक नहीं था। न ही मेरे शोध के निहितार्थ थे: क्योंकि जैविक व्यवहार और जीन गतिविधि गतिशील रूप से जानकारी से जुड़ी हुई हैं सेल के बाहर का वातावरण जिसे झिल्ली के माध्यम से सेल में डाउनलोड किया जाता है। अंतर्दृष्टि से पता चला कि हम अपने स्वयं के जीव विज्ञान के चालक हैं, न कि गर्भाधान के समय पासा के आनुवंशिक रोल के शिकार।