(PhysOrg.com) -- Cercando il controllo e la perfezione in tutto, dai chip per computer ai jet commerciali, scienziati e ingegneri in realtà escludono una forza fondamentale che consente alla natura di superare anche i loro migliori sforzi.

Sebbene possa sembrare sfidare la logica, le imperfezioni e l'apparente casualità anche tra i batteri umili aiutano a mantenere la natura un paio di passi avanti, secondo Peter Cummings e Mike Simpson dell'Oak Ridge National Laboratory, coautori di un articolo pubblicato su ACS Nano .

"L'investimento controrian è una strategia per vincere in borsa, "Cummings ha detto, "ma può anche essere una caratteristica fondamentale di tutti i processi naturali e contiene la chiave di molti fenomeni diversi, compresa la capacità del virus dell'immunodeficienza umana di resistere ai farmaci moderni".

Nella loro carta, Cummings e Simpson delineano una teoria che sostiene che in una data popolazione, una minoranza imperfetta - il "rumore" - giova all'insieme. Meno perfezione è effettivamente buona.

"Questa è la lezione della natura, dove un'umile cellula batterica supera i nostri migliori chip per computer di un fattore di 100 milioni, e lo fa in parte essendo meno che perfetto, " ha detto Simpson.

Se pensiamo al chip di un computer come a tanti interruttori on-off, la tecnologia moderna è diventata piuttosto brava a rendere perfetti gli interruttori. Quando li accendiamo, sono accesi. Ma la vita funziona diversamente, poiché ha l'elemento del caso, dove come il lancio di una moneta, il risultato non può essere previsto, solo la probabilità - una probabilità del 50 percento di testa - può essere conosciuta. A differenza del chip del computer, la cellula batterica ha interruttori casuali imperfetti, e attraverso queste imperfezioni, i batteri possono fare cose che il chip del computer non può fare.

"Invece di cercare di prendere decisioni perfette basate su informazioni imperfette, la cellula gioca le probabilità con un colpo di scena importante:copre le sue scommesse, "Simpson ha detto. "Certo, la maggior parte delle cellule scommetterà sul probabile vincitore, ma pochi importanti metteranno i loro soldi sul campo lungo."

Queste poche scommesse contrarian possono avere conseguenze che smentiscono la loro rarità. Per esempio, il virus dell'AIDS ha uno di questi interruttori casuali in cui la maggior parte delle cellule infette produce un nuovo virus che può farle infettare altre cellule. Ma solo alcune delle cellule infette spostano l'interruttore dall'altra parte e il virus entra in uno stato dormiente.

"Come bombe ad orologeria, queste infezioni dormienti possono diventare attive qualche tempo dopo, e sono questi eventi contrarian che sono il principale fattore che impedisce l'eradicazione dell'AIDS, " ha detto Simpson.

Dal punto di vista del virus, è questo interruttore imperfetto che gli permette di affrontare la minaccia della terapia.

Tornando al chip del computer, Cummings ha notato che diventano più veloci e potenti soprattutto diventando più piccoli. Sono diventati così piccoli ora che stanno entrando nel mondo delle nanotecnologie, dove le cose diventano meno perfette e più influenzate dal caso.

"Ma la nostra tecnologia ha combattuto contro questa possibilità utilizzando un approccio di forza bruta che consuma molta energia, " Ha detto Cumming.

Infatti, uno dei fattori che limitano la costruzione di computer più potenti è la quantità di energia necessaria per distruggere la rete. Eppure risiedendo in cima agli armadietti di questi supercomputer, crogiolarsi nel calore generato nella lotta per sconfiggere l'elemento del caso, gli umili batteri ci mostrano un'altra strada.