نفايات الشعير وبنجر السكر تَعِدُ بمستقبل أخضر

مواد مبتكرة لبلاستيك حيوي قابل للتحلل

نفايات الشعير وبنجر السكر تَعِدُ بمستقبل أخضر
TT

نفايات الشعير وبنجر السكر تَعِدُ بمستقبل أخضر

نفايات الشعير وبنجر السكر تَعِدُ بمستقبل أخضر

طوَّر باحثون دنماركيون، من جامعة كوبنهاغن، مادة جديدة رائدة، مصنوعة من نشا الشعير الممزوج بالألياف من نفايات بنجر السكر، وهي مادة قوية تتحول إلى سماد إذا انتهى بها الأمر في الطبيعة. وعلى المدى الطويل، يأمل الباحثون أن يساعد اختراعهم في الحد من التلوث البلاستيكي، مع تقليل البصمة المناخية لإنتاج البلاستيك.

إن متانة المواد البلاستيكية وقابليتها للطرق والتكلفة المنخفضة جعلتها منتشرة في كل مكان، بدءاً من التعبئة والتغليف إلى الملابس إلى قطع غيار الطائرات.

ومع ذلك، فإن للمواد البلاستيكية جوانب سلبية كبيرة: فهي تلوِّث الطبيعة، وتصعُب إعادة تدويرها، كما أن إنتاجها تنبعث منه كميات من ثاني أكسيد الكربون أكثر من كل حركة المرور الجوية مجتمعة. وتطفو جزر هائلة من البلاستيك في محيطاتنا، بينما تتسلل الجزيئات المجهرية منها إلى أجسامنا.

الآن، ابتكر الباحثون في قسم علوم النبات والبيئة بجامعة كوبنهاغن مادة جديدة من النشا المعدل الذي يمكن أن يتحلل بالكامل في الطبيعة خلال شهرين فقط. ويمكن استخدام هذه المادة المبتكرة المصنوعة باستخدام مواد نباتية طبيعية من المحاصيل -من بين تطبيقات أخرى- لتغليف المواد الغذائية.

ونقل موقع «طلاب إمباكت» عن البروفسور أندرياس بلينو، من قسم علوم النبات والبيئة: «لدينا مشكلة كبيرة تتعلق بنفاياتنا البلاستيكية، ويبدو أن إعادة التدوير غير قادرة على حلها. لذلك، طوَّرنا نوعاً جديداً من البلاستيك الحيوي أقوى، ويمكنه تحمل الماء بشكل أفضل من البلاستيك الحيوي الحالي. وفي الوقت نفسه، فإن مادتنا قابلة للتحلل بنسبة 100 في المائة، ويمكن تحويلها إلى سماد بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، إذا انتهى بها الأمر في مكان آخر غير سلة المهملات».

وعلى مستوى العالم، تتم إعادة تدوير نحو 9 في المائة فقط من البلاستيك، ويتم حرق البقية، أو ينتهي بها الأمر في الطبيعة، أو يتم التخلص منها في مدافن النفايات البلاستيكية الضخمة. ويقول بلينو إن البلاستيك الحيوي موجود بالفعل؛ لكن الاسم مضلل. وفي حين أن البلاستيك الحيوي اليوم مصنوع من مواد مشتقة بيولوجياً، فإن جزءاً محدوداً فقط منها قابل للتحلل فعلياً، ولا يتم ذلك إلا في ظل ظروف محددة في مصانع التسميد الصناعية. ويضيف: «لا أجد الاسم مناسباً؛ لأن الأنواع الأكثر شيوعاً من البلاستيك الحيوي لا تتحلل بهذه السهولة إذا تم إلقاؤها في الطبيعة. يمكن أن تستغرق العملية سنوات عدَّة، ويستمر بعضها في التلوث بالبلاستيك الدقيق. هناك حاجة إلى مرافق متخصصة لتكسير البلاستيك الحيوي. وحتى ذلك الحين، يمكن إعادة تدوير جزء محدود جداً منها، وينتهي الأمر بالبقية على شكل نفايات».



إعلان الجوائز الأسبوع المقبل... 4 اكتشافات «مذهلة» كانت تستحق «نوبل» ولم تفز بها

سيتم الإعلان عن جوائز «نوبل» في الفيزياء والكيمياء والطب الأسبوع المقبل (رويترز)
سيتم الإعلان عن جوائز «نوبل» في الفيزياء والكيمياء والطب الأسبوع المقبل (رويترز)
TT

إعلان الجوائز الأسبوع المقبل... 4 اكتشافات «مذهلة» كانت تستحق «نوبل» ولم تفز بها

سيتم الإعلان عن جوائز «نوبل» في الفيزياء والكيمياء والطب الأسبوع المقبل (رويترز)
سيتم الإعلان عن جوائز «نوبل» في الفيزياء والكيمياء والطب الأسبوع المقبل (رويترز)

سيتم تسليط الضوء على أفضل العقول في مجال العلوم الأسبوع المقبل عندما يتم الإعلان عن جوائز «نوبل» في الفيزياء والكيمياء والطب.

وتحتفي الجوائز، التي أسس لها رجل الصناعة السويدي ألفريد نوبل منذ أكثر من قرن من الزمان، بالأعمال الرائدة التي قد يستغرق إكمالها عقوداً.

ومن الصعب للغاية التنبؤ بمن سيفوز بأعلى مراتب الشرف في العلوم. وتظل القائمة المختصرة والمرشحين سراً، ويتم إخفاء الوثائق التي تكشف عن تفاصيل عملية الاختيار عن الرأي العام لمدة 50 عاماً.

ومع ذلك، هناك بعض الاكتشافات «المذهلة» التي كانت تستحق جائزة «نوبل» ولم تحصل عليها، وفق ما ذكرته شبكة «سي إن إن» الأميركية.

أول جينوم بشري

أحد أبرز الاكتشافات التي كانت مرشحة للحصول على جائزة «نوبل» هو رسم خريطة الجينوم البشري، وهو مشروع جريء بدأ في عام 1990 واكتمل في عام 2003.

أول خريطة كاملة للجينوم البشري (أ.ب)

وشارك في فك الشفرة الوراثية للحياة البشرية اتحاد دولي يضم آلاف الباحثين في الولايات المتحدة وبريطانيا وفرنسا وألمانيا واليابان والصين.

وكان لهذا المسعى تأثير بعيد المدى على علم الأحياء والطب والعديد من المجالات الأخرى. لكن أحد أسباب عدم حصول المشروع على جائزة «نوبل» هو العدد الهائل من الأشخاص المشاركين في هذا العمل الفذ.

ووفقاً للقواعد التي وضعها نوبل في وصيته عام 1895، لا يمكن للجوائز أن تكرم إلا ما يصل إلى ثلاثة أشخاص لكل جائزة، وهو تحدٍ متزايد نظراً للطبيعة التعاونية لكثير من الأبحاث العلمية الحديثة.

الذكاء الاصطناعي

يعمل الذكاء الاصطناعي على تغيير حياة الناس بوتيرة غير مسبوقة. وهو «مجال مزدحم»، لكن يبرز فيه اسمان، وفقاً لـ«ديفيد بندلبيري»، رئيس تحليل الأبحاث في معهد «كلاريفيت» للمعلومات العلمية.

ويحدد بندلبيري الأفراد «الجديرين بالحصول على جائزة نوبل» من خلال تحليل عدد المرات التي يستشهد فيها زملاؤهم العلماء بأوراقهم العلمية على مر السنين.

والشخصيتان البارزتان هنا هما ديميس هاسابيس وجون جامبر، مؤسسا شركة «ديب مايند» التابعة لـ«غوغل» اللذان أنشآ «AlphaFold» وهو نموذج ذكاء اصطناعي للتنبؤ بهياكل البروتين من تسلسل الأحماض الأمينية بدقة عالية، والذي استخدمه ما لا يقل عن مليوني باحث حول العالم، وفق «سي إن إن».

ديميس هاسابيس (يسار) وجون جامبر يتسلمان أحد الجوائز في لوس أنجليس (سي إن إن)

ويساعد «AlphaFold» في تسريع التقدم في علم الأحياء الأساسي والمجالات الأخرى ذات الصلة. ومنذ نشر العالمان بحثهما الرئيسي حول هذه القضية في عام 2021، تم الاستشهاد به أكثر من 13 ألف مرة، وهو ما يصفه بندلبيري بـ«الرقم الاستثنائي»، لأنه من بين إجمالي 61 مليون ورقة علمية، تم الاستشهاد بنحو 500 ورقة فقط أكثر من 10 آلاف مرة.

فهم ميكروبيوم الأمعاء

تعيش تريليونات من الميكروبات (البكتيريا والفيروسات والفطريات) في جسم الإنسان، وتُعرف مجتمعة باسم «الميكروبيوم البشري». ومع التقدم في التسلسل الجيني خلال العقدين الماضيين، أصبح العلماء أكثر قدرة على فهم ما تفعله هذه الميكروبات، وكيف تتفاعل مع بعضها أو مع الخلايا البشرية، وخاصة في القناة الهضمية.

ويقول بندلبيري إن هذا «مجال طال انتظار» أن يحصل عالم فيه على جائزة «نوبل». ويعد عالم الأحياء الأميركي، الدكتور جيفري آي. غوردون، رائداً في هذا المجال.

عالم الأحياء الأميركي الدكتور جيفري آي. غوردون (أرشيفية)

وسعى غوردون إلى فهم الميكروبيوم المعوي البشري وكيفية تشكيله لصحة الإنسان، بدءا من الأبحاث المعملية على الفئران. وقاد بحثاً توصّل إلى أن ميكروبيوم الأمعاء يلعب دوراً في التأثيرات الصحية لنقص التغذية، الذي يؤثر على ما يقرب من 200 مليون طفل على مستوى العالم. ويعمل غوردون على تطوير "تدخلات غذائية" تستهدف تحسين صحة الأمعاء.

الجينات المسببة للسرطان

في السبعينيات، كان من المفهوم أن السرطان ينتقل في بعض الأحيان بين العائلات، لكن التفكير السائد حول سرطان الثدي لم يأخذ في الاعتبار أي قابلية وراثية للإصابة بهذا المرض. ومع خلفيتها في البحث عن الاختلافات الجينية بين البشر والشمبانزي، اتبّعت ماري كلير كينغ، عالمة الوراثة الأميركية وأستاذة الطب وعلوم الجينوم، نهجاً جديداً.

ماري كلير كينغ تظهر مع الرئيس الأميركي حينذاك باراك أوباما بعد حصولها على الميدالية الوطنية للعلوم في حفل بالبيت الأبيض في مايو 2016 (سي إن إن)

وعملت كينغ قبل فترة طويلة من حصول العلماء على رسم خريطة الجينوم البشري، وأمضت 17 عاماً في اكتشاف وتحديد الدور الذي تلعبه طفرة «جين BRCA1» في سرطاني الثدي والمبيض.

وقد أتاح اكتشافها إجراء اختبارات جينية يمكنها تحديد النساء المعرضات بشكل متزايد لخطر الإصابة بسرطان الثدي، بالإضافة إلى الخطوات التي يجب اتخاذها لتقليل المخاطر، مثل الفحص الإضافي والعمليات الجراحية الوقائية.