الفضاء الإلكتروني.. قنبلة موقوتة ستفجر كل خصوصيات الإنسان

«الإنترنت» ستتوسع بشكل هائل لخدمة تواصل المليارات من الناس والأشياء من دون تأمينها ضد الاختراقات

الفضاء الإلكتروني.. قنبلة موقوتة ستفجر كل خصوصيات الإنسان
TT

الفضاء الإلكتروني.. قنبلة موقوتة ستفجر كل خصوصيات الإنسان

الفضاء الإلكتروني.. قنبلة موقوتة ستفجر كل خصوصيات الإنسان

مارك غودمان خبير التقنيات في إدارة الشرطة بمدينة لوس أنجليس الأميركية المتخصص في الجرائم الإلكترونية يحذر من «المساحة المظلمة المريعة للتقنيات الرائعة التي تعمل سريعا على تغيير وتشكيل حياتنا». وهو ينذرنا باقتراب عاصفة من الجرائم الإلكترونية.
ويقول غودمان مؤلف الكتاب الجديد «جرائم المستقبل»: إن «العالم سيشهد توسع الإنترنت بشكل لا مثيل له. والأمر يشبه الأيام الخوالي عندما نفدت أرقام الهواتف لدى لندن أو نيويورك وكان لزاما إنشاء أرقام هاتفية جديدة للمناطق. وهذا بالضبط ما نفعله بالإنترنت حاليا، ولسوف يكون التأثير مهيبا».

* «الإنترنت» الجديدة
الإنترنت القديمة تدعم نحو 4.5 مليار اتصال متزامن، ولكن نظام العنونة الجديد المزمع الإعلان عنه قريبا تحت مسمى بروتوكول الإنترنت السادس سوف يدعم حتى 79 اكتليونا (واحد وبجانبه 27 صفرا) اتصال في وقت واحد، أي ما يقابل خدمة 78 مليار مليار مليار من الأشياء التي يمكن وصلها على الإنترنت في نفس الوقت. لذا، إذا كانت الإنترنت في يومنا هذا بحجم ملعب للغولف، فإنها في خلال الأعوام القليلة القادمة سوف تنمو حتى تقارب حجم الشمس ذاتها. وكل حبة رمل على كوكبنا سوف يكون لها عنوان على الإنترنت متضاعف تريليون مرة.
ويضيف: «في السابق، لم يكن يساورني القلق حول التلفاز القابل للقرصنة، أو منظم دقات القلب القابل للقرصنة، أو السيارة القابلة للقرصنة، أو حتى الحيوان الأليف القابل للقرصنة. ولكن الآن صار كل ذلك ممكنا.. لقد تمكنا من وصل العالم ببعضه البعض، غير أننا فشلنا في تأمينه»، كما يقول في حديث لمجلة «نيوساينتست» البريطانية.
في الماضي، كان بإمكانك شراء مسدس أو سكين، ثم تختبئ في زقاق مظلم حتى يمر بك أحد البلهاء فتبرز إليه وتقول «أعطني حافظة نقودك، غير أنك لن تستطيع سرقة إلا 4 أو 5 أشخاص باليوم الواحد. إلا أننا الآن نشاهد نقلة نوعية في عالم الجريمة، ففي قرصنة إلكترونية واحدة تعرضت لها شركة (تارغيت) للتجزئة في الولايات المتحدة عام 2013، وقع أكثر من ثلث المواطنين الأميركيين ضحايا لتلك الهجمة، ومن بينهم عشرات ملايين المواطنين الذين سرقت بياناتهم المصرفية. ولذلك، يمكن لشخص وحيد اليوم سرقة مائة مليون شخص في اليوم الواحد. لم يكن ذلك ممكنا أبدا في الماضي نظرا لاتصالنا جميعا عبر تقنيات ضعيفة.

* تقنيات المجرمين
وكان غودمان على دراية باستخدام أدق تفاصيل التقنيات، وعمل مع الإنتربول لمدة 10 سنوات، في مساعدة قوات الشرطة حول العالم على مواجهة الجرائم الإلكترونية. ويقول إنه تعرف على قيام الأشرار باستغلال التقنيات الحديثة، ففي أواخر الثمانينات وبداية التسعينات، حينما لم تكن أجهزة (بيجر) للتراسل شائعة الاستخدام كان يرى أفراد العصابات وتجار المخدرات يحملونها ويتواصلون من خلالها.
تحمل البرمجيات الحديثة رموزا للقرصنة بين طيات البرامج، فإذا ما كنت تريد تنفيذ قرصنة على أحد البنوك قبل 20 عاما مثلا، كان لزاما عليك أن تكون من خبراء القرصنة المعدودين. أما الآن، فما عليك إلا دفع مقابل مادي معين إلى أحد الخبراء الذين يدرجون معرفتهم التقنية العالية في برمجياتهم الإجرامية. ومعظم هجمات القرصنة الحالية لا يشرف عليها البشر، فحادثة القرصنة على شركة تارغيت نفذها صبي يبلغ 17 عاما من عمره يعيش في موسكو كان قد ابتاع بعض البرمجيات من على الإنترنت مكنته من الولوج إلى شبكة الشركة المذكورة.

* اختراقات إلكترونية
إن كل جهاز متصل بالإنترنت يعد هدفا للمجرمين، إذ لم يتمكن أحد قط من بناء نظام حاسوبي ضد الاختراق والقرصنة. ويقول غودمان إننا نسابق الزمن وبسرعة فائقة لوصل كل جهاز لدينا بالإنترنت وكلها أجهزة غير آمنة تماما. ينبغي علينا التوقف للحظات. إذا ما اخترق أحدهم تلفازي، فهل سوف أعير الأمر أي أهمية؟ ولكن كل الخدمات العالمية الحساسة تديرها الكومبيوترات، وإننا نرى تلك الكومبيوترات عرضة للهجمات والقرصنة أكثر من ذي قبل. يسعى الناس جميعهم نحو السلطة. والآن، إذا ما سيطرت على الرموز ن فإنك تسيطر على العالم.
إن الأدوات التي نستخدمها في حماية أنفسنا يمكن تخريبها واستخدامها ضد مصالحنا. وهذا ما يمكن تسميته «نموذج الجودو من الأمن الإلكتروني» - بمعنى استخدام قوة خصمك في هزيمته. فلا يمكنك التأكد أنه حينما تنتشر 300 كاميرا مراقبة مثلا شوارع لندن، أو في أي مدينة، أن الحكومة فقط هي من تراقب تلك الشوارع.
كما لا يمكن لأحدنا الوثوق فيما تعرضه علينا الشاشات. كلنا نتلقى رسائل وهمية على البريد الإلكتروني تبدو وكأنها قادمة من البنوك التي نتعامل معها. ولقد انتقل ذلك الأمر إلى مستوى جديد تماما مع هجمات دودة ستوكسنت الإلكترونية التي تعرضت إليها إيران في عام 2010. فلقد كان المهندسون النوويون يطالعون الشاشات التي تعرض لهم حالة أجهزة الطرد المركزية العاملة على تخصيب اليورانيوم. وكانت الشاشات تشير إلى أن كل شيء على ما يرام في الوقت الذي كانت أجهزة الطرد المركزية تخرج عن السيطرة. والحقيقة، أن أحد المتسللين قد تمكن من اختراق المساحة الفاصلة بين ما يجري في الواقع وبين ما تعرضه الشاشات. بالتالي، ووفقا لذلك المثال، صرنا مقطوعو الصلة بالواقع المادي، بهذه الطريقة.

* حافة الخطر
غالبا ما يقال إننا على حافة الخطر إذا ما تحدثنا عن الأمن الإلكتروني، فهل ذلك معقول؟ إذا ما كنت راضيا بجهلك التام حول التكنولوجيا وتسعد كثيرا ببعض النقرات البسيطة على هاتفك الآيفون، فإنك بالتأكيد في خطر كبير. فهناك شخص ما في الخارج يدرك تماما كيف يعمل ذلك الهاتف ولسوف يستخدم معرفته تلك ضدك في يوم ما. علينا أن نتيح للناس نوعا من الصحة التقنية.
في عالم الواقع أغطي فمي إذا ما عطست، لكن ليس لدينا أي فكرة عن شكل النظافة على الإنترنت، لذا نستمر في نشر «المرض»، وإرسال ملفات ملحقة برسائل بالبريد الإلكتروني تحتوي على فيروسات، وندخل وحدات ذاكرة محمولة لغرباء في أجهزة الكومبيوتر الخاصة بنا.
مع ذلك من أسباب المخاطر الرئيسية التي نواجهها اليوم هي البرامج السيئة. صحيح أن عملية التشفير معقدة، لكن شعار موقع «فيسبوك» مثلا هو «تحرك بسرعة واكسر الأشياء». بعبارة أخرى، السرعة بالنسبة إلى السوق أهم من الأمان. ومن السخف إلقاء اللائمة على البشر عوضا عن الالتفات إلى مدى سوء فعالية تصميم العنصر الأمني في النظم والبرامج.

* روبوتات معادية
وإذا أصلحنا عنصر أمن الإنترنت، هل يمكن ألا نقلق؟ إن التهديدات التي نتحدث عنها تقبع وراء شاشات الكومبيوتر. إذا سرق أحدهم 50 دولارا من حسابك المصرفي، فلن تتضرر بدنيًا، لكننا قد نتضرر مع انتشار الأجهزة الموصولة بالإنترنت.
ونحن الآن أمام واقع جديد إذ إن نسبة كبيرة من الأجهزة التي سنستخدمها قريبا في الاتصال بالإنترنت ستصبح روبوتات تستطيع التحرك. لقد اقتربنا من اختراع ملايين من أجهزة الكومبيوتر التي تسير، وتزحف، وتتدحرج، وتسبح. إنها ستحلق مثل الطائرات التي تعمل من دون طيار، وتلاحقنا في أسراب، وتتبعنا في الشوارع. تستطيع الروبوتات الركل، وتسديد اللكمات، والتصويب.. وكذلك يمكن اختراقها.
ولقد شهدنا بالفعل أمثلة لأشخاص يستخدمون طائرات تعمل من دون طيار. وألقى مكتب التحقيقات الفيدرالي القبض على شاب يدعى رضوان فردوس كان يخطط لوضع متفجرات على طائرات صغيرة تعمل من دون طيار وتوجيهها نحو مبنى وزارة الدفاع الأميركية، والبيت الأبيض. وفي سياتل كان هناك سيدة تغير ملابسها دون إسدال ستائر غرفتها في الطابق الخامس والعشرين في أحد المباني، وهو أمر لم يكن يثير قلقها في الماضي، لكنها عندما نظرت من النافذة وجدت طائرة صغيرة من دون طيار تصورها. وإذا اتصلت بالشرطة وقلت: «هناك طائرة من دون طيار تحلق خارج شقتي»، ماذا ستفعل الشرطة؟ لا توجد أي وسائل متاحة.

* أسلحة بيولوجية
* ماذا عن علم البيولوجيا الصناعية؟ على الأرجح هناك مشكلات في هذا المجال أيضًا. من أين نبدأ؟ إذا كنت بمقدورك تسجيل مكونات الحمض النووي، فبإمكانك أيضا اختراقه. ومكونات الأسلحة البيولوجية مثل الإيبولا، والأنفلونزا الإسبانية، متوفرة على الإنترنت. وقد انخفضت تكلفة تصنيعها كثيرًا، وقدرتنا على فك شفرة الحمض النووي تزداد بسرعة هائلة. وفي ظل استخدام عشرات الآلاف من الأشخاص لهذه التكنولوجيا، لن يكون من المستغرب وجود بضع أناس أشرار. وهناك احتمال آخر هو الهجوم على فرد بعينه. إذا استطعت التوصل إلى علاج لمرض السرطان يختلف باختلاف المرضى، فيمكنك التوصل إلى سلاح بيولوجي مصمم للهجوم على الشفرة الوراثية الخاصة بشخص ما. ونحن غير مستعدين إطلاقا لمواجهة تلك الأحداث السيئة.
وفي المقابل وعلى صعيد الذكاء الصناعي، ينبغي أن نستغل ما لدينا من كم بيانات هائل في حل الجرائم. كذلك سوف نرى تطورا كبيرا في التكنولوجيا العسكرية، حيث سنجد روبوتات مسلحة، وطائرات تعمل من دون طيار تستخدم ضمن قوات حماية القانون المدنية.

* «مشروع مانهاتن» جديد
ويرى غودمان ضرورة وضع مشروع جبار لمكافحة اختراق الإنترنت. فالمستقبل التكنولوجي المذهل، الذي وعدنا به «سيليكون فالي»، لن يكون مجانيا وبلا مقابل، بل سيحتاج إلى وقت، ومال، وجهد ودمان.
وللمقارنة فكروا في الخطر الوجودي، الذي واجهته قوات الحلفاء خلال الحرب العالمية الثانية، وهو احتمال أن يسبق النازيون غيرهم في تصنيع قنبلة نووية. ودفع هذا الخطر الحلفاء إلى التحرك، وبذل الجهد. في مشروع مانهاتن، زاد عدد الحلفاء عن 110 آلاف شخص حول العالم يعملون على مدار الساعة، وطوال أيام الأسبوع.
واختيار هذا التشبيه يأتي من أجل وضع مشروع مانهاتن جديد لمقاومة خطر الجرائم الإلكترونية لأن ما نواجهه من خطر لا يقل عن ذلك الخطر. والكومبيوتر يشغل مركز العالم الذي نبنيه، وهو عنصر أساسي في شبكات الكهرباء، والدفاع الوطني، والرعاية الصحية، والنقل. وقد يؤدي احتراق تلك الأنظمة إلى انقطاع الكهرباء، أو المياه النظيفة، أو تسرب الصرف الصحي إلى الشوارع.



اكتشاف المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة

يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
TT

اكتشاف المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة

يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)
يوضح هذا الانطباع الفني غير المؤرخ كيف قد يبدو الأمر عندما يقترب نجم قريباً جداً من الثقب الأسود (رويترز)

أعلن علماء فلك، اليوم (الأربعاء)، اكتشاف مجال مغناطيسي قوي ومنظم في شكل حلزوني حول الثقب الأسود الهائل في مجرة درب التبانة، مما يكشف عن خصائص لم تكن معروفة سابقاً للثقب القوي للغاية الموجود في مركز مجرتنا درب التبانة، وفق وكالة «رويترز» للأنباء.

وقال الباحثون إن بنية المجال المغناطيسي المنبعث من حافة الثقب الأسود الهائل الذي يحمل اسم «ساجيتاريوس إيه» تشبه إلى حد كبير تلك المحيطة بالثقب الأسود الآخر الوحيد الذي تم تصويره على الإطلاق، وهو ثقب أكبر يوجد في مركز مجرة قريبة، ويسمى «ميسيير 87».

وأضاف الباحثون أن تلك النتائج تشير إلى أن المجالات المغناطيسية القوية قد تكون سمة مشتركة بين الثقوب السوداء.

وتعادل كتلة ساجيتاريوس إيه كتلة الشمس أربعة ملايين مرة، وتقع على بعد نحو 26000 سنة ضوئية، أو ما يعادل 9.5 تريليون كيلومتر من الأرض.

والثقوب السوداء هي أجسام هائلة الكثافة وفائقة الجاذبية لدرجة قدرتها على امتصاص الضوء، مما يجعل رؤيتها صعبة للغاية.

والحدود الخارجية للثقب الأسود هي المنطقة التي تتمكن جاذبيته عندها من سحب أي شيء، بما في ذلك النجوم والكواكب والغاز والغبار وجميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، إلى نقطة اللاعودة.

وقالت سارة إيسون عالمة الفلك بمركز هارفارد - سميثونيان للفيزياء الفلكية ومن قادة البحث: «من خلال تصوير الضوء المستقطب من الغاز الساخن المتوهج بالقرب من الثقوب السوداء، فإننا نستنتج مباشرة بنية وقوة المجالات المغناطيسية التي تربط تدفق الغاز والمادة التي يتغذى عليها الثقب الأسود ويقذفها للخارج».

وأضافت إيسون: «مقارنة بالنتائج السابقة، يعلمنا الضوء المستقطب الكثير عن الفيزياء الفلكية، وخصائص الغاز، والآليات التي تحدث عندما يتغذى الثقب الأسود».

وتعادل كتلة الثقب الأسود ميسيير 87 كتلة الشمس ستة مليارات مرة.


«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية
TT

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

«مايو كلينيك»: الذكاء الاصطناعي في ميدان الرعاية الصحية

أصدرت مؤسسة «مايو كلينيك» الطبية الأميركية، اليوم (الأربعاء)، تقريراً حول توجهات توظيف نظم الذكاء الاصطناعي في مجالات الرعاية الصحية.

ذكاء اصطناعي طبي

نظم الذكاء الاصطناعي: التكنولوجيا التي تمكّن أجهزة الكومبيوتر من تنفيذ أعمال قد تتطلب عقلاً بشرياً نتيجة قدرتها على الوصول إلى كميات كبيرة من المعلومات، يمكن تدريبها على حل المشكلات وتحديد الأنماط وتقديم التوصيات في شتى الميادين. وقد وظفت هذه النظم في مجموعة متنوعة من تطبيقات الرعاية الصحية.

ويتطرق تقرير أعدّه الفريق الصحافي في «مايو كلينيك» إلى ما يمكن أن تقدمه تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية. وأشار في بدايته إلى فوائد الذكاء الاصطناعي، إذ حدّد تقرير صادر عن الأكاديمية الوطنية للطب الأميركية National Academy of Medicine، ثلاث فوائد محتملة للذكاء الاصطناعي في مجال الرعاية الصحية:

- تحسين النتائج لكل من المرضى والفرق السريرية

- خفض تكاليف الرعاية الصحية

- تحسين صحة السكان

ويستخدم الذكاء الاصطناعي في كل سلسلة الرعاية المستمرة اليوم بدءاً من الفحوصات الوقائية حتى التشخيص والعلاج. ويتجسد ذلك في مثالين: الرعاية الوقائية، وتقييم المخاطر.

الرعاية الوقائية - تشخيصات أسرع

يمكن لفحوصات السرطان التي تستخدم الأشعة، مثل تصوير الثدي بالأشعة السينية أو فحص سرطان الرئة، الاستفادة من الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحقيق النتائج بشكل أسرع. على سبيل المثال، في مرض الكلى المتعدد الكيسات (PKD) polycystic kidney disease، اكتشف الباحثون أن حجم الكلى - على وجه التحديد، السمة التي تعرف باسم إجمالي حجم الكلى - يرتبط بمدى سرعة انخفاض وظائف الكلى في المستقبل. لكن تقييم الحجم الإجمالي للكلى، الذي يكون غنياً بالمعلومات الطبية، يتطلب تحليل العشرات من صور الكلى، شريحة تلو أخرى - وهي عملية شاقة يمكن أن تستغرق نحو 45 دقيقة لكل مريض.

بفضل الابتكارات التي تم تطويرها في مركز PKD في «مايو كلينيك»، يستخدم الباحثون الآن الذكاء الاصطناعي لأتمتة العملية، وتحقيق النتائج في غضون ثوانٍ. وعلق الدكتور برادلي جي إريكسون، مدير مختبر معلوماتية الأشعة في المؤسسة، بأن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكمل العمل الشاق أو الذي يستغرق وقتاً طويلاً لاختصاصيي الأشعة، مثل تتبع الأورام والهياكل، أو قياس كميات الدهون والعضلات.

تقييم المخاطر – رصد أمراض القلب

في دراسة حول أمراض القلب أجرتها «مايو كلينيك»، نجح الذكاء الاصطناعي في تحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بخلل في البطين الأيسر، وهو الاسم الطبي لـ«مضخة القلب الضعيفة» weak heart pump، على الرغم من عدم ظهور أعراض ملحوظة على أولئك الأفراد. وليس هذا «التقاطع» هو الوحيد بين تشخيصات أمراض القلب وبين الذكاء الاصطناعي. يقول الدكتور بافيك باتيل كبير مسؤولي الذكاء الاصطناعي في المؤسسة: «لدينا الآن نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه أن يقول بالمصادفة: مرحباً، لديك الكثير من الكالسيوم في الشريان التاجي، وأنك معرض لخطر كبير للإصابة بنوبة قلبية أو سكتة دماغية خلال خمس أو عشر سنوات».

صحة عموم السكان

كيف يمكن لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي أن تدفع إلى تقدم أسرع في الطب والصحة العامة؟

عندما يتعلق الأمر بدعم الصحة العامة للسكان، يمكن للذكاء الاصطناعي مساعدة الأشخاص على إدارة الأمراض المزمنة بأنفسهم - مثل الربو والسكري وارتفاع ضغط الدم - من خلال ربط بعض الأشخاص بالفحص والعلاج المناسبين، وتذكيرهم باتخاذ الخطوات اللازمة لرعايتهم، مثل تناول الدواء.

يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي أيضاً في تعزيز المعلومات حول الوقاية من الأمراض عبر الإنترنت، والوصول إلى أعداد كبيرة من الأشخاص بسرعة، وحتى تحليل النص على وسائل التواصل الاجتماعي للتنبؤ بتفشي العدوى، مثل عدوى «كوفيد».

على سبيل المثال، وجدت إحدى الدراسات أن عمليات البحث عبر الإنترنت عن المصطلحات المتعلقة بـ«كوفيد-19» كانت مرتبطة بحالات «كوفيد-19» الفعلية. هنا، كان من الممكن استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بمكان حدوث تفشي المرض، ومن ثم مساعدة المسؤولين على معرفة أفضل طريقة للتواصل واتخاذ القرارات للمساعدة في وقف انتشار المرض.

رعاية فائقة للمرضى

كيف يمكن أن تساعد حلول الذكاء الاصطناعي في توفير رعاية فائقة للمرضى؟ قد تعتقد أن الرعاية الصحية التي يقدمها الكومبيوتر لا تعادل ما يمكن أن يقدمه الإنسان. وهذا صحيح في كثير من الحالات، لكنه ليس هو الحال دائماً.

أظهرت الدراسات أنه في بعض المواقف، يمكن للذكاء الاصطناعي القيام بعمل أكثر دقة من البشر. على سبيل المثال، قام الذكاء الاصطناعي بعمل أكثر دقة من أساليب علم الأمراض الحالية في التنبؤ بمن سينجو من ورم الظهارة المتوسطة mesothelioma الخبيث، وهو نوع من السرطان يؤثر على أنسجة الأعضاء الداخلية. يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحديد سلائل (الكتل الهلامية) القولون، وقد ثبت أنه يحسن دقة تنظير القولون ويشخص سرطان القولون والمستقيم بنفس الدقة التي يستطيعها أطباء المناظير الماهرون.

في دراسة أجريت على أحد منتديات وسائل التواصل الاجتماعي، فضل معظم الأشخاص الذين يطرحون أسئلة تتعلق بالرعاية الصحية الإجابات الواردة من روبوت الدردشة الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي على تلك الواردة من الأطباء، ما أدى إلى تصنيف إجابات روبوت الدردشة في مرتبة أعلى من حيث الجودة والتعاطف.

ومع ذلك، يؤكد الباحثون الذين أجروا هذه الدراسة أن نتائجهم تشير فقط إلى قيمة روبوتات الدردشة هذه في الإجابة عن أسئلة المرضى، ويوصون بمتابعتها بدراسة أكثر إقناعاً.

عون ذكي للأطباء

كيف يمكن للأطباء استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في الرعاية الصحية؟ أحد الأشياء الرئيسية التي قد يتمكن الذكاء الاصطناعي من القيام بها لمساعدة المتخصصين في الرعاية الصحية هو توفير الوقت لهم.

على سبيل المثال:

مواكبة التطورات الحالية، إذ إن انشغال الأطباء في رعاية المرضى وتنفيذ الواجبات السريرية الأخرى، قد يجعلهم في وضع أصعب لمواكبة التقدم التكنولوجي المتطور الذي يدعم الرعاية. يمكن للذكاء الاصطناعي التعامل مع كميات هائلة من المعلومات - من المجلات الطبية إلى سجلات الرعاية الصحية.

الاهتمام بتنفيذ الأعمال الشاقة. عندما يتعين على اختصاصي الرعاية الصحية إكمال مهمات مثل كتابة الملاحظات السريرية أو ملء النماذج، فمن المحتمل أن يتمكن الذكاء الاصطناعي من إكمال المهمة بشكل أسرع من الطرق التقليدية.

عيوب الذكاء الاصطناعي في الصحة

ما عيوب الذكاء الاصطناعي في الرعاية الصحية؟ على الرغم من الإمكانات العديدة المثيرة للذكاء الاصطناعي في مجال الرعاية الصحية، فإن هناك بعض المخاطر التي يجب وزنها:

- إذا لم يتم تدريب الذكاء الاصطناعي بشكل مناسب، فقد يؤدي إلى التحيز والتمييز. على سبيل المثال، إذا تم تدريب الذكاء الاصطناعي على السجلات الصحية الإلكترونية، فإنه يعتمد فقط على الأشخاص الذين يمكنهم الوصول إلى الرعاية الصحية أولاً ثم يعمل على إدامة أي تحيز بشري تم تسجيله داخل السجلات ثانياً.

- يمكن لروبوتات الدردشة المدعمة بالذكاء الاصطناعي تقديم نصائح طبية مضللة أو كاذبة، ولهذا السبب هناك حاجة إلى تنظيم استخدامها بشكل فعال.

تنظيم واستخدام فعالان

وأخيراً أشار التقرير إلى أن «مايو كلينيك» تؤكد الحاجة إلى التنظيم والاستخدام الفعالين للذكاء الاصطناعي. وهي تعمل ضمن في شراكة الذكاء الاصطناعي الصحية، التي تركز على مساعدة مؤسسات الرعاية الصحية على تقييمه بشكل فعال ومنصف وآمن.

وتأمل المؤسسة أن يساعد الذكاء الاصطناعي في وضع طرق جديدة لتشخيص الأمراض وعلاجها والتنبؤ بها والوقاية منها وعلاجها.

ويمكن تحقيق ذلك عن طريق:

-اختيار المرضى الذين تتطابق مواصفاتهم مع متطلبات التجارب السريرية الواعدة.

- تطوير وتركيب أجهزة المراقبة الصحية عن بعد.

-الكشف عن الحالات المرضية غير المرصودة حالياً.

-توقع مخاطر المرض مقدماً.


مقاعد لتدليك السائقين وكراسي مطورة للاستراحة في الهواء الطلق

كرسي «كامبستر2» للتخييم
كرسي «كامبستر2» للتخييم
TT

مقاعد لتدليك السائقين وكراسي مطورة للاستراحة في الهواء الطلق

كرسي «كامبستر2» للتخييم
كرسي «كامبستر2» للتخييم

إليكم بعض المنتجات الجديدة من المقاعد والكراسي.

مقعد سيارة للتدليك

مقعد «لاكسون» للتدليك

* مقعد «لاكسون أير مساج» Laxon Air Massage يتيح لك القيادة براحة لا تصدق مع جهاز تدليك الهواء ثلاثي الأبعاد لظهرك وفخذيك.

يوفر جهاز تدليك مقعد السيارة تجربة منعشة داخل السيارة، مع تدليك خاص لدعم الظهر ووضع ديناميكي لأوقات الخمول. سيستمتع السائقون بالراحة مع دعم الوسادة الهوائية لمنطقة الظهر، التي تصمم بثلاثة أوضاع لتدليك السائقين.

يتم التحكم في المقعد باستخدام وحدة تحكم سهلة الاستخدام وتتضمن التشغيل التلقائي كل ساعة.

مثالي للرحلات لطويلة

والمقعد مثالي للاستخدام الآمن للرحلات الطويلة أو القصيرة. وتبلغ أبعاده: 20 × 53 بوصة (51X 135 سم) ويزن 7.7 رطل (3.5 ملغم). وهو مصنوع من مادة سطحية ممتازة تحتوي على شبكات نقطية من السيليكون مضادة للانزلاق لإبقاء السائق في مكانه.

وتقول الشركة إن «لاكسون» متوافق مع جميع موديلات المركبات ولديه أربعة خيارات ألوان أنيقة: الأسود والبني والشوكولاتة والعاج. ويبغ سعره 399 دولاراً. https://laxon.us.

كرسي «كامبستر2» للتخييم

كرسي تخييم خفيف

* كرسي « كامبستر 2». إذا كنت تريد كرسياً محمولاً يمكنك الجلوس عليه بعد إعداد مدته خمس ثوانٍ، فإن كرسي التخييم «كامبستر 2» من شركة التصميم الدنماركية «سيتباك» Sitpack، هو الحل.

أكمل الكرسي حملة ناجحة للتمويل العام الماضي، وهو متوفر الآن. لسهولة الحمل، يمكن طيه ليصبح بحجم زجاجة سعة 1.5 لتر ليمكن تخزينه في حقيبة حمل حزام الكتف المتضمنة معه بحلقة على شكل حرف S الانجليزي.

للمناسبات الرياضية والمهرجانات

وبوزن 3.3 كلغم فقط، فإن الكرسي مثالي للمناسبات الرياضية والمهرجانات والسفر.

والكرسي ذو إطار ألمنيوم قوي ونايلون مقاوم للتمزق ومسند ظهر لتدفق الهواء. وقد تم تصميمه بنظام سحب فريد من نوعه من قطعة واحدة للفتح والإغلاق الفوري.

الأرجل المدعومة رباعية مدرجة لدعم ما يصل وزنه إلى 300 رطل (136 كلغم) مع الشعور بالراحة. ويبلغ ارتفاعها 12 بوصة (30 سنتمتراً) وتظل ثابتة على العشب أو الرمل أو الحصى.

يتوفر زوج من الجيوب الجانبية الكبيرة للكرسي في متناول اليد، وتشمل الملحقات المتاحة للإضافة حامل زجاجات معزولاً (9.95 دولار) وملاءة أرضية (25 دولاراً). كما تتوفر منجات لتدفئة الكرسي (49 دولاراً) من الصوف الناعم أو المبطن. ويبلغ سعره 110 دولارات https://sitpack.com.

*خدمات «تريبيون ميديا»


كشف أسرار ضباب الدماغ

كشف أسرار ضباب الدماغ
TT

كشف أسرار ضباب الدماغ

كشف أسرار ضباب الدماغ

لم تظهر السحابة المعرفية المعروفة باسم «ضباب الدماغ» مع فيروس «كوفيد - 19»؛ إذ جرى التعرف على هذا العرَض منذ فترة طويلة في أعقاب الإصابة بالتهابات فيروسية أخرى، خاصة مرض «لايم» (Lyme disease) التهاب الدماغ والنخاع المؤلم للعضلات / متلازمة التعب المزمن (myalgic encephalitis/chronic fatigue syndrome).

«ضباب الدماغ» وضعف الإدراك

ومع ذلك، كان لجائحة «كوفيد - 19» دور وضعها على الخريطة الطبية بقوة وإلحاح، مع الأخذ في الاعتبار أن الملايين عانوا من «ضباب الدماغ» فجأة، وما زال الكثيرون متأثرين به رغم مرور سنوات على ظهور الجائحة.

ويعد «ضباب الدماغ» (brain fog) مصطلحاً عمومياً يشير إلى صعوبات مستمرة في الحالة المعرفية للإنسان. ويتسبب بضعف في الوظائف التنفيذية والذاكرة وتنظيم الانتباه والتحفيز لذهني.

ويبلّغ من يعانون هذا العرض عن مشكلات في إيجاد الكلمات المناسبة وهفوات أخرى في الذاكرة. كما يواجهون صعوبة في اتخاذ القرارات، ويفتقرون إلى الطاقة العقلية. وبجانب ما سبق، يشعرون بالارتباك بسهولة، ويفقدون حدة الذكاء، ويجدون صعوبة في التركيز ومعالجة المعلومات. وكذلك يعاني البعض، وليس الكل، من الصداع.

وفي وصفهم لما يشعرون به، استخدم من يعانون هذا العرض العبارات التالية: «التفكير البطيء»، و«الغموض»، و«الضبابية»، و«أنهم ليسوا على طبيعتهم».

جدير بالذكر أن الكثير من الأشخاص الأصحاء عايشوا مثل هذه الأعراض لفترة وجيزة، في أثناء إصابتهم بنوبة الإنفلونزا على سبيل المثال، أو بعد ليلة من الاحتفال الصاخب. إلا أن أولئك الذين يعانون من «ضباب الدماغ» يجدون أنفسهم في مواجهة إعاقة ذهنية خطيرة، وغير قادرين على استئناف الأدوار التي أتقنوها من قبل.

تراجع فكري لمرضى «كوفيد»

ويمكن للمرضى أن يفقدوا جزءاً كبيراً من قوتهم المعرفية، مقارنة بما كانوا عليه قبل الإصابة. كشفت دراسة أجرتها جامعة «كينغز كوليدج لندن» عن أن الأشخاص الذين يعانون من فيروس «كورونا» طويل الأمد عانوا تراجعاً بنسبة 28 في المائة في الذاكرة والانتباه والتفكير. وأظهر الأشخاص الأشد تضرراً من المرض انخفاضاً هائلاً بنسبة 57 في المائة في الوظائف الإدراكية مقارنة بحالتهم قبل المرض.

وحتى الآن، لا أحد يعرف السبب وراء الإصابة بـ«ضبابية الدماغ» بعد التعرض لفيروس «كورونا»، إلا أنه جرى طرح العديد من الأفكار تجري دراستها حالياً.

أسباب محتملة

ثمة احتمال أن فيروس «كورونا» يستهدف الخلايا العصبية بشكل مباشر، ما يسبب خللاً في الميتوكوندريا، وهي محطات الطاقة داخل جميع الخلايا. وتظهر أبحاث حديثة أن فيروس «سارس» قادر على منع التعبير عن جينات الميتوكوندريا الأساسية في الحيوانات. وتظهر هذه العملية في أنسجة تشريح الجثث من المرضى الذين أصيبوا بفيروس «كورونا».

ونظراً لمتطلباته الكبيرة من الطاقة - يزن الدماغ البالغ ثلاثة أرطال (الرطل 453 غراماً تقريباً)، ما يمثل 2 في المائة من وزن الجسم، لكنه يستهلك 20 في المائة من وقود الجسم - نجد أن لدى الأنسجة الدماغية طلب استقلابي مرتفع. وعليه، فإن تراجع عملية إنتاج الطاقة بسبب ضعف وظيفة الميتوكوندريا يعطل عمليات الدماغ الأكثر طلباً للطاقة، مثل الوظائف التنفيذية.

وقد يكون الالتهاب العصبي سبباً آخر وراء «ضباب الدماغ». ومثلما الحال مع العلاج الكيميائي، الذي لطالما ارتبط بحالة «القصور الإدراكي اللاحق للعلاج الكيميائي» (chemo brain)، وهو ضعف معرفي يعاني منه الكثير من مرضى السرطان في أثناء العلاج، فإن «كوفيد - 19» يسبب التهاباً عصبياً. وينشط الهجوم الفيروسي الخلايا الدبقية، والمستجيبات المناعية للدماغ، ما يترك تداعيات على الوظائف الإدراكية.

ويمكن أن يؤدي الإطلاق الواسع للجزيئات الالتهابية مثل السيتوكينات، إلى الحد من تكوين الخلايا العصبية، والبراعم التغصنية، وغير ذلك من وسطاء المرونة الإدراكية، ما يعيق قدرة الدماغ على الإبقاء على الحالة المعرفية الطبيعية في مواجهة التحديات التي يتعرض لها.

بجانب ذلك، قد تثير جزيئات الفيروس العالقة في الجسم استجابة مناعية مستمرة أو مفرطة النشاط، ما يسبب أضراراً جانبية. وقد تتضمن الاستجابة إنتاج أجسام مضادة ذاتياً، وإساءة البروتينات توجيه قوتها الوقائية ضد الجسم.

جلطات الدم المدمرة

ورغم أن الحكم النهائي لم يصدر بعد بخصوص هذا الموضوع، فإن دراسة رئيسية واحدة على الأقل استبعدت الالتهاب العصبي باعتباره سبباً وراء «ضباب الدماغ» الناجم عن فيروس «كورونا».

وثمة دلائل كذلك تشير إلى أن جلطات الدم يمكن أن تسبب «ضباب الدماغ» المرتبط بفيروس «كورونا». وفي وقت مبكر من الجائحة، لاحظ باحثون وأطباء أن المرضى الذين يحتجزون بالمستشفيات بسبب إصابتهم بصورة شديدة من «كوفيد»، يتعرضون أكثر لتلف الأعضاء بسبب جلطات الدم. وحديثاً، رصد فريق يتابع المرضى الذين احتجزوا بالمستشفيات بسبب «كوفيد - 19» في عامي 2020 و2021، مستويات مرتفعة من اثنين من البروتينات المسببة للجلطة («فيبرينوجين» و«دي - ديمر») في دماء مَن عانوا لاحقاً من صعوبات إدراكية.

الملاحظ أن المرضى أصحاب المستويات الأعلى من «فيبرينوجين» (fibrinogen) و«دي - ديمر D - dimer» في دمهم وقت احتجازهم بالمستشفى، قيموا لاحقاً قدراتهم المعرفية العامة في استبيانات باعتبارها أضعف عن المرضى الذين اتسمت دماؤهم بانخفاض «فيبرينوجين».

علاوة على ذلك، يميل أفراد المجموعة صاحبة النسبة الأعلى من «فيبرينوجين» إلى تسجيل نتائج أسوأ بالمقاييس الموضوعية للذكاء والانتباه. وتدعم الدراسة، التي نشرت بدورية «نيتشر»، احتمالية أن تكون جلطات الدم في أثناء المراحل الحادة من العدوى الفيروسية، قد تسببت في أعراض مستمرة لفترة طويلة، مثل «ضباب الدماغ».

وفي الفترة الأخيرة، اقترح باحثون مساراً إضافياً لـ«ضباب الدماغ» كان بمثابة مفاجأة... وهو الأمعاء؛ إذ يحفز الحمض النووي الريبي الفيروسي المستمر، الموجود غالباً في أمعاء المرضى الذين يعانون من مرض «كوفيد» طويل الأمد، الجهاز المناعي على إطلاق جزيئات التهابية، والتي تسبب أضراراً جانبية، وتمنع امتصاص الحمض الأميني التربتوفان من الطعام، في خضم محاولتها لمكافحة العدوى. ويشكل التربتوفان مقدمة للسيروتونين.

تعيق ندرة السيروتونين الناتجة عن ذلك - مع إنتاج معظم إمدادات الجسم من الناقل العصبي في الأمعاء - الاتصال بين الأمعاء والدماغ، الذي يجري عادة عبر العصب المبهم. وربما تكون منطقة الحصين بالدماغ العنصر الأكثر تضرراً من هذا الأمر، ما يؤدي إلى صعوبة في عمل الذاكرة.

ومع ذلك، تواجه الأبحاث حول التداعيات المعرفية لفيروس «كورونا» من مشكلة واحدة كبرى، غيابَ تعريفٍ متفق عليه لـ«ضباب الدماغ»، وكذلك عدم وجود سبيل واحد لتقييمه، ما يحول دون مقارنة نتائج الدراسات المختلفة، ناهيك عن غموض العمليات النفسية العصبية المعنية.

مقياس الضباب الدماغي

وفي خضم هذا السديم التشخيصي، ظهر فريق من علماء النفس البولنديين سعوا لطرح إجابات. وفي دورية «الشخصية والفروق الفردية» (Journal Personality and Individual Differences)، كشفت أغاتا ديبوسكا وزملاؤها عن تطوير مقياس لـ«ضباب الدماغ» لتوفير سبيل شائع للتقييم.

يسعى المقياس الجديد (Brain Fog Scale) لرصد جميع الأعراض. ووجد القائمون عليه أن هذه الأعراض تصنف نفسها في ثلاثة مجالات متميزة: التعب العقلي، وضعف حدة الإدراك، والارتباك. ونظراً لأن أداة القياس الجديدة عبارة عن مقياس تقرير ذاتي، يمكن للأفراد اختبار أنفسهم بأنفسهم.

ورغم أن العلماء ما زالوا غير قادرين على تحديد سبب «ضباب الدماغ» على وجه اليقين، ولا توجد علاجات محددة، فإن المكملات المضادة للأكسدة ربما تساعد في الحفاظ على إمدادات الأكسجين في الدماغ.

وخلص فريق من جامعة ييل يعكف على دراسة «ضباب المخ»، إلى أن مجموعة صغيرة من المرضى الذين جرى إعطاؤهم مضاد الأكسدة «إن - أسيتيل سيستئين» N - acetylcysteine (NAC)، تحسنت لديهم الذاكرة والمهارات التنظيمية والقدرة على الاضطلاع بمهام متعددة. يذكر أن المرضى تناولوا 600 مليغرام من «أسيتيل سيستئين» مرة واحدة يومياً.

ولدى البعض، اختفى عرض «ضباب الدماغ» تماماً؛ لدرجة أنهم عادوا إلى وظائفهم.

يذكر أن «أسيتيل سيستئين» متاح حالياً دون الحاجة لوصفة طبية. كما يعكف باحثون على اختبار «أسيتيل سيستئين» في علاج إصابات الدماغ.

يتسبب بضعف في الوظائف التنفيذية والذاكرة وتنظيم الانتباه والتحفيز الذهني

مقياس ضباب الدماغ

ترصد هذه العبارات مكونات ضباب الدماغ. أما النطاق الكامل لها فيتكون من 23 عنصراً

• العامل 1

- إرهاق ذهني

- كان تفكيري بطيئاً

- شعرت بالإرهاق الذهني

• العامل 2

- ضعف حدة الإدراك

- شعرت بصعوبة في التذكر واستيعاب المعلومات الجديدة

- وجدت نفسي أنسى كلمات معينة، مثل أسماء أشياء

• العامل 3

- ارتباك

- مررت بوقت عصيب في محاولة فهم ما يقوله الآخرون

- شعرت بالانفصال عن الواقع

* «سايكولوجي توداي»، خدمات «تريبيون ميديا».


أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية
TT

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أكبر طائرة في العالم تطلق مركبة فوق صوتية

أنجزت شركة «ستراتولانتش (Stratolaunch)» الناشئة في كاليفورنيا أول رحلة اختبار بمحرك تشغيل لمركبتها فوق الصوتية «إيه - تالون (Talon - A)»، وذلك في إطار عملها على تطوير نسخة قابلة لإعادة الاستخدام قادرة على إيصال حمولات علمية، وإطلاقها بسرعة تزيد خمس مرات على سرعة الصوت.

طائرة ومركبة مطورتان

أقلعت الطائرة العملاقة التابعة للشركة، التي أطلق عليها «Roc» في الأسبوع الثاني من هذا الشهر من ميناء «موهافا الجوي والفضائي» في كاليفورنيا، وعلى متنها المركبة «TA - 1». بعد ذلك، تولت الطائرة إطلاق المركبة التي تفوق سرعة الصوت من ارتفاع نحو 35000 قدم (10668 متراً)، حيث انطلقت في السماء بسرعة 5 ماخ، وفقاً لما أعلنته الشركة.

وفي هذا الصدد، قال زاكري كريفر، الرئيس والمدير التنفيذي للشركة في بيان: «في الوقت الذي لا يمكنني الكشف فيه عن الارتفاع والسرعة المحددين اللذين بلغتهما المركبة (TA - 1) بسبب اتفاقات الملكية الفكرية مع عملائنا، يسعدنا أن نبلغكم أنه بالإضافة إلى تحقيق جميع الأهداف الأساسية وأهداف العملاء للرحلة، فقد وصلنا إلى سرعات عالية تفوق سرعة الصوت بسرعة 5 ماخ، وجمعنا قدراً كبيراً من البيانات القيمة جداً لعملائنا».

ومن المقرر أن تستعين الشركة بهذه البيانات في رحلتها المقبلة للمركبة الجديدة المقبلة «TA - 2»، وهي نسخة قابلة لإعادة الاستخدام من المركبة تفوق سرعة الصوت، من المقرر إجراء الرحلة الأولى لها في وقت لاحق من العام الحالي.

وستكون الإصدارات المستقبلية لمركبات «Talon - A» مدعومة بالصواريخ، وقادرة على حمل حمولات قابلة للتخصيص بسرعات تفوق سرعة الصوت. كما تخطط الشركة لتطوير مركبة أكبر تفوق سرعة الصوت، أطلق عليها اسم «Talon - Z»، وطائرة فضائية أطلق عليها اسم «Black Ice» التي بإمكانها نقل حمولات - وربما ركاب - إلى مدار الأرض.

مركبات فوق صوتية

جدير بالذكر أن الشركة تأسست عام 2011 بهدف استخدام «Roc»، أكبر طائرة جرى بناؤها على الإطلاق، لإطلاق صاروخ «Pegasus XL» التابع لشركة «Orbital ATK» إلى الفضاء (على غرار طريقة عمل مركبة الفضاء «SpaceShipTwo» التابعة لشركة «Virgin Galactic»)، ثم غيرت الشركة مسارها بعد وفاة مؤسسها بول ألين عام 2018، لتصب اهتمامها بدلاً من ذلك على تطوير ونشر وتسيير مركبات تفوق سرعة الصوت.

في ديسمبر (كانون الأول) 2021، أعلنت الشركة عن إبرام عقد مع وكالة الدفاع الصاروخي التابعة للبنتاغون لتوفير منصة اختبار لتطوير استراتيجيات دفاعية ضد التهديدات التي تفوق سرعة الصوت. وتسعى شركة إلى محاكاة هذه التهديدات الصاروخية باستخدام مركباتها التي تفوق سرعة الصوت، التي تحلق على ارتفاعات أعلى وبسرعات أكبر، ما يجعل من الصعب إطلاق تحذيرات قبل وقوع هجوم.

تعد الرحلة التجريبية الأولى التي تعمل بمحرك تشغيل لطائرة «TA - 1» إنجازاً رئيسياً لشركة، بينما تواصل تطوير مركباتها التي تفوق سرعة الصوت.

• «كوارتز»، خدمات «تريبيون ميديا»


ابتكار لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» لطباعة ثلاثية الأبعاد

إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
TT

ابتكار لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» لطباعة ثلاثية الأبعاد

إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)
إعادة تدوير الخشب يقلل فرص قطع الأشجار الكبيرة (رويترز)

على مدى آلاف السنين، كان الخشب الطبيعي بمثابة مادة أساسية لمجموعة واسعة من الأغراض، بما في ذلك تشييد المباني، وتصنيع الأثاث، وإنشاء الهياكل المعمارية. ومع ذلك، فإن إنشاء الهياكل الخشبية، سواء في البيئات الصناعية أو بوصفه هواية، يمكن أن يؤدي إلى نفايات كبيرة.

تقليدياً، اعتمد تشكيل أشجار الخشب على مجموعة من العمليات التي تُستخدم لتحويله من شكله الطبيعي لمنتجات نهائية، مثل الأثاث، ومنها التقطيع لألواح والتلميع. ومع ذلك، غالباً ما تولد هذه العملية كمية كبيرة من النفايات، مما يؤدي لهدر المواد وزيادة تكاليف الإنتاج.

في ضوء المخاوف المتزايدة المحيطة بالاستدامة والحاجة لإدارة فعالة للنفايات، أصبحت إعادة تدوير نفايات الخشب أمراً ضرورياً. وبينما تقتصر إعادة تدوير نفايات الأخشاب في المقام الأول على استخداماتها التقليدية، مثل الوقود، وحشوات الألواح الحبيبية، هناك حلول علمية يمكن تنفيذها لتعظيم فوائد نفايات الخشب.

طريقة لتحويل نفايات الخشب لحبر خشبي (جامعة رايس)

حبر خشبي

سلّطت دراسة أميركية جديدة، الضوء على طريقة مبتكرة لتحويل نفايات الخشب إلى «حبر خشبي» سائل، لاستخدامه في الطباعة ثلاثية الأبعاد لمجموعة متنوعة من الهياكل، ونشرت النتائج، في العدد الأخير من دورية «ساينس أدفانسيز».

وتمثلت الفكرة في استخدام مكونات أساسية للخشب الطبيعي، هي: اللجنين والسليلوز، لإعداد حبر سائل يمكن استخدامه في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتم تطوير هذا الحبر السائل ليكون قادراً على الطباعة بدقة عالية لإنشاء هياكل خشبية معقدة.

والطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية تسمح بإنشاء أجسام ثلاثية الأبعاد بشكل متكامل باستخدام الكومبيوتر والطابعة الخاصة، وتعمل هذه التقنية عن طريق طباعة طبقات من المواد فوق بعضها بعضاً حتى يتم تشكيل الشكل المطلوب. ويُستخدم الحبر في الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء الطبقات التي تُشكل الشكل النهائي، ويمكن أن يكون هذا الحبر من مواد مختلفة، مثل البلاستيك والراتنجات المعدنية.

وتُستخدم هذه التقنية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الصناعة والطب والهندسة والفنون، حيث يمكن استخدامها لإنشاء نماذج تجريبية، وأدوات، ومنتجات مخصصة بسرعة، وبتكلفة منخفضة مقارنة بالطرق التقليدية للتصنيع.

أصبح إعادة تدوير نفايات الخشب أمراً ضرورياً لتحقيق الاستدامة (رويترز)

وفي حديث لـ«الشرق الأوسط»، يقول الباحث الرئيسي للدراسة بقسم علوم المواد وهندسة النانو في جامعة رايس الأميركية، الدكتور محمد مقصود: «توفر الدراسة حلاً لتراكم مخلفات الخشب من خلال استخدامها في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يسهم في إعادة استخدام وإعادة تدوير المواد الخشبية. بالإضافة إلى ذلك، يقلل هذا النهج من الحاجة إلى استخدام موارد الخشب البكر (قطع الأشجار الكبيرة)، ما يعزز عزل الكربون، ويقلل من البصمة الكربونية».

وأضاف أن القدرة على طباعة الهياكل الخشبية ثلاثية الأبعاد يفتح الباب أمام تنفيذ مشاريع الأثاث والبناء المخصصة، ما يسمح بأبعاد دقيقة وتصميمات فريدة مصممة خصيصاً لتلبية الاحتياجات والتفضيلات الفردية.

وأشار إلى أن نتائج الدراسة تمهد لإنشاء هياكل خشبية معمارية باستخدام مواد منخفضة التكلفة، مثل نفايات الأخشاب، حيث تم تحسين نسبة اللجنين إلى السليلوز، ونسبة الألياف النانوية لتحسين قابلية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ونوه إلى أن الخشب المطبوع ثلاثي الأبعاد يتميز بخصائص سطحية وهيكلية مماثلة للخشب الطبيعي. وبعد المعالجة، يظهر الخشب المطبوع قوة ضغط وانحناء أعلى من الخشب البلسا الطبيعي، ويمكن أيضاً إعادة تدوير الخشب المطبوع لصنع حبر جديد، مما يبرز المسار المستدام لطباعة الخشب ثلاثي الأبعاد.

وعن الخطوات المقبلة للفريق، أفاد مقصود بأن الفريق سيواصل تحسين تركيبة الحبر لزيادة قابلية الطباعة وتعزيز القوة والخصائص الميكانيكية للخشب المطبوع ثلاثي الأبعاد، بالإضافة إلى تطوير تركيبة الحبر لطباعة الأجزاء الكبيرة وتوسيع نطاق التطبيقات الصناعية، واستكشاف طرق تحسين الهياكل الخشبية المطبوعة لتلبية احتياجات التطبيقات الخاصة، مثل إضافة طبقات العزل المائي.

طاقة حيوية

هناك حلول أخرى للاستفادة من النفايات الخشبية، منها تحويل مخلفات الخشب إلى طاقة حيوية، وهي عملية تهدف إلى استخدام الخشب الزائد والمهمل لإنتاج طاقة قابلة للاستخدام.

وتُعد مخلفات الخشب مصدراً مهماً للطاقة الحيوية، حيث يمكن استخدامها في عدة عمليات لتوليد الطاقة، منها أنه يمكن حرق مخلفات الخشب في محطات توليد الطاقة الحرارية لإنتاج بخار يُستخدم لتشغيل محركات البخار وتوليد الكهرباء، كما يمكن تحويل مخلفات الخشب إلى وقود حيوي، مثل الحطب، أو تحويلها إلى قوالب خشبية أو قوالب لتسهيل استخدامها وقودا للتدفئة أو التوليد الحراري.

يُمكن أيضاً تحويل مخلفات الخشب إلى «بيوغاز» من خلال عمليات الهضم اللاهوائي، حيث يتم تحلل المواد العضوية لإنتاج غاز قابل للاحتراق يُمكن استخدامه مصدراً للطاقة.

و«البيوغاز» هو نوع من الوقود الحيوي يتم إنتاجه بشكل طبيعي من تحلل النفايات العضوية، في بيئة غير هوائية (من دون أكسجين)، داخل مفاعل حيوي؛ ما يؤدي إلى إطلاق مزيج من الغازات، تتضمن الميثان وثاني أكسيد الكربون.

ويُمكن تحويل المواد العضوية في مخلفات الخشب إلى غازات وسوائل وفحم نباتي عند تسخينها في غياب الأكسجين، والتي يمكن استخدام منتجاتها مصادر للطاقة.

مواد البناء

هناك طرق إضافية لإعادة استخدام نفايات الخشب في صناعة مواد البناء، وتحويلها إلى منتجات مفيدة، مثل الألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF)، التي تُصنع من الألياف الخشبية المطحونة والمعالجة بالبخار والضغط، وتستخدم هذه الألواح في صناعة الأثاث والأبواب والجدران.

كما يمكن استخدامها أيضاً لصناعة ألواح الجسيمات المعروفة أيضاً بالألواح الحبيبية، ويتم صنعها من رقائق الخشب المعالجة بالراتنج والضغط، وتُستخدم هذه الألواح في صناعة الأثاث والأرضيات والخزائن.

وهناك أيضاً ألواح الـ(OSB) وهي ألواح مصنّعة من نفايات الخشب، تتألّف من «جدائل» من الخشب يتمّ توثيقها معاً بواسطة غراء صناعي، بحيث يتم ضغط الجدائل معاً، وتستخدم هذه الألواح في مشاريع البناء وأعمال السقف.

وتعمل هذه الألواح أيضاً بوصفها بديلا مستداما للخشب الخام في مشاريع البناء، مما يسهم في حماية البيئة، وتقليل استهلاك الأشجار الحية.

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن دمج ألياف الخشب مع الإسمنت لإنشاء مواد بناء خفيفة وقوية، مثل مركبات الخشب والإسمنت، التي تعمل على خفض الاعتماد على الإسمنت التقليدي، وتقليل البصمة البيئية لعمليات البناء.


قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
TT

قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)

حدد التلسكوب الفضائي «غايا» المخصص لرسم خرائط درب التبانة، مجموعتين من النجوم البدائية في قلب مجرتنا، وهما أصل تكوينها قبل أكثر من 12 مليار سنة، بحسب دراسة حديثة.

وبحركتهما الدورانية المنتظمة، يشبه هذان «التدفقان النجميان» اللذان يحتوي كل منهما على كتلة تساوي 10 ملايين شمس، «لبنات البناء الأولى» للقلب القديم لمجرة درب التبانة، حيث تكونت النجوم الأولى قبل أن تنمو المجرة وتتخذ شكلها الحلزوني الحالي، على ما قال خياتي مالهان من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا لوكالة «فرنس برس».

وأوضح المعد الرئيسي للدراسة التي نشرت نتائجها مجلة «أستروفيزيكال جورنال» أن «هذه أول مرة نتمكّن فيها من التعرف على أجزاء من هذه المجرة الأولية» التي سُميت «شاكتي وشيفا»، تيمّناً باثنين من الآلهة الهندوسية «أدى اتحادهما إلى نشوء الكون».

وسلّم مسبار «غايا» التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي يعمل على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض منذ 10 سنوات، خريطة ثلاثية الأبعاد في عام 2022 لمواقع وحركات أكثر من 1.8 مليار نجم.

وأتاحت هذه الخريطة التعرف على مجموعة نجوم ملقبة بـ«القلوب العجوز المسكينة»، بسبب كبر سنها، وذلك بسبب التركيبة المعدنية الضعيفة (مؤشر كيميائي لعمر النجم)، وموقعها المركزي.

وقد كان ذلك خطوة مهمة لعلم الآثار المجرية، الذي يهدف إلى إعادة بناء العصور المختلفة من تاريخ درب التبانة «بالطريقة نفسها التي يعيد بها علماء الآثار بناء تاريخ مدينة ما»، كما أوضح معهد ماكس بلانك في بيان.

وبالتالي فإن نموذج تطور درب التبانة يحاكي «مدينة مركزية قديمة محاطة بمناطق أحدث»، وفق المعهد. ولكن «كلما عدنا إلى الوراء في الزمان والمكان، أصبحت صورة تاريخ المجرة غير واضحة»، بحسب خياتي مالهان.

ولذلك حقق علماء الفلك في هذه النواة القديمة التي تم تحديدها في عام 2022. وأخذوا عينة من 6 ملايين نجم، ودرسوا كيمياءها وموقعها باستخدام الذكاء الاصطناعي على وجه الخصوص.

وبذلك وضعوا أصابعهم على «تيارين نجميين» (شاكتي وشيفا)، تشكلا قبل ما بين 12 و13 مليار سنة، في العصور الأولى لمجرة درب التبانة.

والمفاجأة أن نجومهما تتمتع بمعادن عالية بشكل غير طبيعي لنجوم بهذا العمر. وهذه علامة محتملة على أنها تأتي من جيل سابق من النجوم. وعندما ماتت، أطلقت العناصر الكيميائية التي «زرعت» الغاز النجمي البيني الذي تكوّنت منه نجوم «شاكتي وشيفا».


أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان
TT

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

أول عملية زرع كلى من خنزير إلى إنسان

تمكَّن جراحون أميركيون من أن يزرعوا للمرة الأولى كلية خنزير معدّل وراثياً لمريض حيّ، في سابقة تشكّل خطوة جديدة نحو إمكان حل مشكلة النقص المزمن في المتبرعين بالأعضاء.

وأوضح مستشفى «ماساتشوستس جنرال هوسبيتال» في بوسطن، ببيان، أمس (الخميس)، أن ريتشارد سليمان (62 عاماً) الذي كان يعاني من فشل كلوي مزمن «يتعافى بشكل جيد» من العملية التي أُجريت قبل أقل من أسبوع، في 16 مارس (آذار) الحالي، واستغرقت 4 ساعات.

ونقل بيان عن سليمان، قوله إن الأطباء «شرحوا (له) بدقة إيجابيات هذا الإجراء وسلبياته». وأضاف: «لقد وجدت في الخضوع لهذه العملية وسيلة ليس فقط لمساعدتي، ولكن أيضاً لإعطاء الأمل لآلاف الأشخاص الذين يحتاجون إلى عملية زرع الأعضاء للبقاء على قيد الحياة».

ويُفترَض أن يتمكن سليمان من مغادرة المستشفى «قريباً»، علماً بأنه خضع سابقاً لعملية زرع كلية بشرية، لكنه اضطر إلى الخضوع مجدداً لغسل الكلى، منذ مايو (أيار) 2023. وثمة أكثر من 100 ألف أميركي حالياً على قائمة الانتظار للخضوع لعمليات زرع أعضاء، بينهم نحو 88 ألفاً ينتظرون زراعة كلى لهم. وشهدت عمليات زرع الأعضاء الحيوانية في أجسام البشر، وتُسمى «الطعوم المغايرة»، تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة.

ويُذكر أنه يجري تعديل الخنازير وراثياً للحد من خطر تصدي الجهاز المناعي لدى المتلقي للعضو الدخيل. وأزيلت بعض جينات الخنازير، وأُضيفت جينات بشرية باستخدام تقنية «كريسبر» (CRISPR) للتعديل الجيني. وقال الجراح في مستشفى «ماساتشوستس جنرال هوسبيتال»، تاتسو كاواي، إن «نجاح عملية الزرع هذه تتويج لجهود آلاف العلماء والأطباء طوال عقود عدة».


جينات خلايا البول تحدد صحة الكُليتين

جينات خلايا البول تحدد صحة الكُليتين
TT

جينات خلايا البول تحدد صحة الكُليتين

جينات خلايا البول تحدد صحة الكُليتين

كشفت دراسة رائدة أجراها علماء من جامعة «مانشستر» بالمملكة المتحدة أن الجينات المعبّر عنها في الخلايا البشرية المأخوذة من البول، تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في الكُلى نفسها.

عينة البول وصحة الكُلية

وتشير هذه النتائج إلى أن عينات البول يمكن أن تكون بمثابة مصدر معلومات غير جراحي قيّم حول صحة الكُلى، مما قد يُحدث ثورة في الكشف عن أمراض الكُلى دون الحاجة إلى إجراءات جراحية مثل أخذ الخزعات التي غالباً ما ترتبط بمضاعفات خطيرة. وفي العادة يمكن أن يكون للاكتشاف المتأخر لأمراض الكُلى عواقب وخيمة بل مهدِّدة للحياة، مما يؤكد أهمية طرق الكشف المبكر.

نُشرت الدراسة في مجلة «نتشر كوميونيكيشن Nature Communications» في 19 مارس (آذار) 2024، وقادها البروفسور ماسيج توماسزيوسكي، رئيس قسم طب القلب والأوعية الدموية في جامعة «مانشستر»، والطبيب الاستشاري الفخري في صندوق مؤسسة الخدمات الصحية الوطنية بجامعة «مانشستر»، والأستاذ المشارك في طب القلب والأوعية الدموية التكاملي في المعهد الوطني لأبحاث الصحة والرعاية (NIHR) ومركز مانشستر لأبحاث الطب الحيوي (BRC).

تحليل البول

يستخدم اختبار فحص البول في الكشف عن مجموعة من الاضطرابات وعلاجها، مثل التهاب المسالك البولية، وأمراض الكُلى وداء السكري، حسب خبراء «مايو كلينك».

ويتضمن تحليل البول التحقق من مظهر البول وتركيزه ومحتواه، فعلى سبيل المثال يمكن أن يؤدي التهاب المسالك البولية إلى جعل البول يبدو غائماً بدلاً من أن يكون صافياً. ومن الممكن أن تكون زيادة مستويات البروتين في البول علامة على مرض الكُلى. وغالباً ما تتطلب نتائج تحليل البول غير العادية الخضوع لمزيد من الاختبارات لاكتشاف مصدر المشكلة.

رصد الجينات في البول

في الدراسة الجديدة استخدم فريق البحث تقنية النسخ، وهي تقنية تقيس مستويات نحو 20 ألف جين في عينات الرواسب الخلوية للبول، وكان لديهم إمكانية الوصول إلى مجموعة واسعة من عينات الكُلى البشرية، مما سمح لهم باستخراج الحامض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) والحامض النووي الريبي (RNA) من كل عينة، وتحليل البيانات باستخدام أساليب حسابية متطورة تسمى «دراسات الارتباط على مستوى الجينومgenome - wide association studies» إذ يوفر «علم النسخ Transcriptomics» هذا نظرة ثاقبة لأنماط التعبير الجيني، مما يعزز دقة وفاعلية أساليب التشخيص مع إمكانية تحسين رعاية المرضى والنتائج.

399 جيناً لضغط الدم

وحددت الدراسة 399 جيناً في الكُلية ترتبط بارتفاع أو انخفاض ضغط الدم، بما في ذلك الجين المسمى «glutamyl aminopeptidase (ENPEP)» المرتبط بارتفاع ضغط الدم الذي يعد مكوناً رئيسياً في النظام الهرموني الذي ينظم ضغط الدم عن طريق إنتاج إنزيم يسمى «أمينوببتيداز إيه aminopeptidase A». وتشير هذه النتيجة إلى أن استهداف جين «ENPEP» يمكن أن يؤدي إلى تطوير أدوية جديدة لخفض ضغط الدم.

وتجدر الإشارة إلى أنه لا توجد حالة طبية واضحة مسبِّبة لنحو 90 – 95 في المائة من حالات ارتفاع ضغط الدم. بينما يكون تأثير الكليتين أو شرايين القلب أو جهاز الغدد الصمّاء سبب الحالات الأخرى التي تشكّل نسبة 5 – 10 في المائة من كل الحالات.

وسلّط ماسيج توماسزيوسكي الذي قاد الدراسة، الضوء على أهمية استخدام علم الوراثة للجمع بين مجموعات البيانات المختلفة والإمكانات المثيرة للتشخيص القائم على اختبارات البول. وشدد على أهمية معالجة ارتفاع ضغط الدم المستمر الذي يزيد من خطر الإصابة بحالات صحية خطيرة مثل أمراض القلب والسكتة الدماغية.

من جهته، أشاد البروفسور بريان ويليامز، كبير المسؤولين العلميين والطبيين في مؤسسة القلب البريطانية، بالدراسة لاستخدامها تقنيات متطورة لتحليل الجينات الموجودة في خلايا الكُلى التي تطرد في البول. وأشار إلى إمكانية أن يقدم هذا البحث للأطباء طريقة جديدة وغير جراحية لتشخيص أمراض الكُلى في وقت مبكر، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تحسين علاج الأفراد الذين يعانون حالات مرتبطة بارتفاع ضغط الدم.


الفرنسي ميشال تالاغران يفوز بجائزة «آبيل» للرياضيات

صورة غير مؤرخة تُظهر عالم الرياضيات الفرنسي ميشال تالاغران (أ.ف.ب)
صورة غير مؤرخة تُظهر عالم الرياضيات الفرنسي ميشال تالاغران (أ.ف.ب)
TT

الفرنسي ميشال تالاغران يفوز بجائزة «آبيل» للرياضيات

صورة غير مؤرخة تُظهر عالم الرياضيات الفرنسي ميشال تالاغران (أ.ف.ب)
صورة غير مؤرخة تُظهر عالم الرياضيات الفرنسي ميشال تالاغران (أ.ف.ب)

مُنحت جائزة «آبيل» في الرياضيات، اليوم (الأربعاء)، للفرنسي ميشال تالاغران؛ تقديراً لإسهاماته «الثورية» في «نظرية الاحتمالات والتحليل الوظيفي»، على ما أعلنت الأكاديمية النرويجية للعلوم والآداب، القائمة على الجائزة، وفق وكالة الصحافة الفرنسية.

وأشارت الأكاديمية إلى أن مدير الأبحاث السابق في المركز الوطني للبحوث العلمية، البالغ 72 عاماً، نال المكافأة عن عمله الذي كانت له «تطبيقات لافتة في الفيزياء الرياضية والإحصاء».

ميشال تالاغران، الذي بدأ مسيرته المهنية في معهد جوسيو للرياضيات، هو خامس فرنسي يفوز بجائزة «آبيل» منذ نسختها الأولى في عام 2003.

وقال تالاغران لوكالة الصحافة الفرنسية بعد إبلاغه بحصوله على الجائزة: «لم أعتقد قط أن ذلك ممكن، هذا النبأ كان مذهلاً لي».

وشدد على أن «الرياضيات الفرنسية في وضع جيد للغاية، ويمكننا أن نفخر بذلك».

وعلى صفحته البدائية على الإنترنت، يشرح تالاغران باللغة الإنجليزية أن «الرياضيات تعطي أجنحة»، ويدعو أفراد المجتمع العلمي إلى حل ألغاز مقابل مكافآت مالية.

وعلّق رئيس لجنة جائزة «آبيل» هيلغه هولدن في بيان: «لقد أثبت تالاغران أنه عالم رياضيات استثنائي، إلى جانب كونه متخصصاً هائلاً في حل المشكلات» في مجال الرياضيات.

وأضاف: «لقد ساهم بشكل كبير في فهمنا للعمليات العشوائية، وخصوصاً العمليات الغوسية. وقد أعاد عمله تعريف الكثير من مجالات نظرية الاحتمالات».

ويخلف ميشال تلاغران الأرجنتيني الأميركي لويس كافاريلي الذي فاز بجائزة «آبيل» العام الماضي لمساهمته في مجال المعادلات التفاضلية الجزئية.

وسُميت الجائزة بهذا الاسم تيمّناً بعالم الرياضيات النرويجي نيلز هنريك آبيل (1802 - 1829)، وهي مرفقة بمكافأة مالية قدرها 7.5 مليون كرونة (703 آلاف دولار)، وستُمنح الجائزة رسمياً في أوسلو في 21 مايو (أيار).

وأنشأت الحكومة النرويجية الجائزة في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، لأهداف عدة، بينها تعويض غياب الرياضيات عن المجالات التي تشملها جوائز نوبل.

وقبل تالاغران، فاز بالجائزة الفرنسيون إيف ماير (2017)، وميخائيل ليونيدوفيتش غروموف (2009، وهو أيضاً من الجنسية الروسية)، وجاك تيتس (2008)، وجان بيار سير (2003).