«محاصيل ذكية مناخياً»... استراتيجية علمية لتحقيق أعلى إنتاجية

تُحسِّن استجابة النباتات للحرارة

الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
TT

«محاصيل ذكية مناخياً»... استراتيجية علمية لتحقيق أعلى إنتاجية

الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)

بحلول عام 2050، من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم إلى 10 مليارات نسمة، ما يتطلب زيادة في إنتاجية المحاصيل الزراعية بنسبة 60 في المائة، لتلبية احتياجات الغذاء. ومع ذلك، فإن الإنتاج الحالي لا يكفي، ومن المتوقع أن يتفاقم هذا العجز بسبب الضغوط الناتجة عن تغير المناخ.

على سبيل المثال، يؤدي ارتفاع درجات الحرارة بمقدار درجتين مئويتين خلال موسم النمو إلى انخفاض في الإنتاجية يصل إلى 13 في المائة. لذا، يركز العلماء حالياً على تطوير محاصيل «ذكية مناخياً» قادرة على تحقيق إنتاجية أعلى في الظروف الطبيعية، مع الحفاظ على إنتاجية مستقرة تحت ضغوط الحرارة.

وفي خطوة نحو تحسين إنتاج المحاصيل في ظل الظروف المناخية المتغيرة، عمل علماء في الصين على تحسين أدوات التعديل الجيني لتطوير استراتيجية جديدة تعزز خصائص نمو وتطور النباتات.

وطوَّر فريق من معهد علم الوراثة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم استراتيجية تعتمد على تعديل جين، يلعب دوراً حاسماً في تنظيم آلية طبيعية في النباتات، تؤثر بشكل كبير على إنتاجية النبات وحلاوة الثمار وجودة الحبوب. ونُشرت نتائج الدراسة في عدد 15 ديسمبر (كانون الأول) الماضي من دورية «Cell».

«المصدَر والمستقبِل»

تحتاج النباتات إلى المياه والعناصر الغذائية والضوء لتنمو؛ حيث يعتمد كل جزء منها على هذه المكونات الأساسية. فالجذور تتطلب طاقة من عملية التمثيل الضوئي لامتصاص المياه والعناصر الغذائية من التربة، بينما تحتاج الأوراق للمياه والعناصر الغذائية التي تمتصها الجذور لتقوم بعملية التمثيل الضوئي، وتصنيع الغلوكوز الذي يعد المصدر الأساسي للطاقة في النبات.

وتُمتص هذه الموارد وتُنتَج في أماكن مختلفة داخل النبات، ما يتطلب نظاماً معقداً لنقلها بين الأماكن التي تُنتج أو تُستخدم فيها.

ويستخدم العلماء مصطلحَي «المصدَر» (Source) و«المستقبِل» (Sink) لوصف هذه العمليات؛ حيث يكون «المصدر» هو المكان الذي يتم فيه امتصاص أو إنتاج الموارد اللازمة لنمو النباتات، بينما «المستقبِل» هو المكان الذي تُستخدم فيه هذه الموارد. ويحدد التوازن في هذه العملية قدرة النباتات على النمو والإثمار.

ومع تغير المناخ وارتفاع درجات الحرارة، تتعرض هذه العمليات الحيوية للخطر، ما يؤدي لتدهور إنتاجية وجودة المحاصيل.

يقول الدكتور كاو شو، الباحث الرئيسي للدراسة في المركز الوطني لبحوث جينات النبات، في معهد علم الوراثة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إن علاقة «المصدَر والمستقبِل» هي نظرية كلاسيكية عمرها قرن من الزمان؛ لكنها ما زالت تحظى باهتمام مستمر في مجال علم الأحياء النباتية، وتعد مجالاً بحثياً مهماً وصعباً.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن هذه النظرية تركز على إنتاج وتوزيع المركبات الكربونية -مثل السكروز- التي تلعب دوراً محورياً في حياة النباتات، من أعضاء المصدر (كالأوراق) إلى المستقبِل (مثل الجذور والثمار والبذور) التي تخزن أو تستهلك هذه المركبات لتوفير الغذاء والمواد الأساسية للإنسان. وأشار إلى أن تحسين العلاقة بين «المصدَر والمستقبِل» يمكن أن يسهم في زيادة الإنتاجية بنسبة تتراوح بين 40 و60 في المائة.

تعديل جيني

تستند الاستراتيجية الجديدة على تحسين استجابة النباتات للحرارة، من خلال التحكم في توزيع الكربون على الأجزاء المستقبلة للطاقة في النباتات.

وركز الباحثون في دراستهم على جين يُعرف باسم «CWIN»، المسؤول عن تنظيم العلاقة بين «المصدَر» و«المستقبِل» في النبات. وعند تعرض النبات للإجهاد الحراري، ينخفض نشاط هذا الجين، ما يؤدي إلى فقدان التوازن بين «المصدر» و«المستقبل»، ويقلل توزيع الكربون على الثمار، ما يؤثر سلباً على نمو وجودة وإنتاجية المحاصيل.

ولحل هذه المشكلة، أجرى الفريق تعديلاً للجين، عن طريق إدخال تسلسل جيني خاص يتفاعل مع درجات الحرارة المرتفعة، في أصناف الأرز والطماطم، باستخدام تقنيات التحرير الجيني المتطورة.

وأوضح شو أن هذا التعديل يساعد على تنشيط التعبير عن الجين عند التعرض للحرارة العالية، ما يضمن استقرار تدفق الكربون إلى الثمار، ويعزز الإنتاجية. كما يعزز التعديل توزيع الكربون على الثمار في الظروف الطبيعية، ما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية.

وأظهرت الاختبارات المتعددة على الطماطم أن هذه الاستراتيجية زادت المحصول بنسبة تصل إلى 47 في المائة في الظروف العادية، وبنسبة 33 في المائة تحت الإجهاد الحراري. كما حسَّنت جودة الثمار من حيث توحيد الحجم ونسبة الحلاوة.

وطبَّق فريق البحث الأسلوب نفسه على الأرز، ما أدى إلى زيادة الإنتاجية بنسبة 13 في المائة في الظروف العادية، و25 في المائة تحت الإجهاد الحراري، ما ساهم بشكل كبير في تعويض خسائر الإنتاج الناتجة عن الحرارة العالية.

وفق شو، فإن الاستراتيجية الجديدة تعتمد على مجموعة شاملة من تقنيات التحرير الجيني لتحسين المحاصيل وتقييم الإنتاجية، ما يمهد الطريق لتطوير محاصيل ذكية مناخياً تحقق إنتاجية عالية في الظروف الطبيعية، وتقلل من خسائر الإنتاج تحت ظروف الإجهاد المختلفة. وطُبقت هذه الاستراتيجية أيضاً على محاصيل مثل فول الصويا والقمح والذرة.



«الهلوسة»: نتاج التفاعلات الفكرية البشرية والآلية غير الدقيقة

«الهلوسة»: نتاج التفاعلات الفكرية البشرية والآلية غير الدقيقة
TT

«الهلوسة»: نتاج التفاعلات الفكرية البشرية والآلية غير الدقيقة

«الهلوسة»: نتاج التفاعلات الفكرية البشرية والآلية غير الدقيقة

يُحدِث الذكاء الاصطناعي التوليدي تحولاً في طريقة عملنا، لكن تأثيراته لا تقتصر على ما يمكنه فعله. إذ يمكنه أيضاً أن يعلمنا جوانب عدّة عن اللغة والتواصل، كما كتبت أنيسا بورباساري هورتون (*).

الهلوسة نتاج التفاعلات الفكرية غير الدقيقة

إن الإنسان يفكر عادةً في الهلوسة بصفتها تصورات حسية - مثل الصوت أو الصورة - التي تبدو حقيقية في عقله، لكنها لم تحدث في الواقع الخارجي. لكن في عصر الذكاء الاصطناعي التوليدي، تشير كلمة «هلوسة» إلى نموذج لغوي كبير ينتج معلومات غير صحيحة، أو ملفقة.

لكن الهلوسة ليست مجرد مشكلة ذكاء اصطناعي؛ لأن عدم الدقة أمر شائع بالقدر نفسه في التفاعلات البشرية. تحتوي معظم المحادثات على هلاوس، والاجتماعات المؤسسية هي موضع معرّض بشكل خاص لذلك.

هلاوس الاجتماعات نتيجة افتراضات خاطئة

غالباً ما تكون الاجتماعات هي المكان الذي نتعامل فيه مع أصعب مهام الاتصال. إن موازنة الأولويات، والعمل على توضيح الأسئلة، وتقديم الأخبار - تتطلب هذه المهام أدوات الاستجابات في الوقت الفعلي والتعبيرات الدقيقة.

وتحدث هلاوس الاجتماعات عندما تعرقل الافتراضات غير الصحيحة المحادثات. ويمكن أن يؤدي سوء الفهم إلى محادثات دائرية أو اجتماعات لا تحقق هدفها. وتشكل هذه الهلاوس جزءاً أساسياً من لغز ثقافة اجتماعاتنا. وهذا هو السبب وراء احتقار الكثيرين للاجتماعات على الرغم من أنها تظل ضرورية.

مفهوم القواسم المشتركة

في مجالي الفرعي من علم اللغة - الدراسات البراغماتية pragmatics - هناك مفهوم أساسي يسمى القواسم المشتركة. وأثناء الحوار، تشير القواسم المشتركة إلى المعلومات التي أثبت جميع الأطراف أنها صحيحة. وإذا كانت المعلومات مشتركة، فلا داعٍ لإعادة صياغتها.

وبدوري؛ كوني عالم بيانات في شركة «إيه تي آند تي» AT&T، لا نشعر بالحاجة إلى قول أشياء مثل: «هذا اجتماع لشركة (إيه تي آند تي)»، أو «نحن علماء بيانات»، أو «هذا اجتماع عمل». ومع ذلك، فمن العدل أن نقول إن كل هذه الافتراضات مشتركة في أي وقت.

أرضية مشتركة وافتراضات متنافرة

إن التحدي الذي تفرضه الهلوسة في الاجتماعات يحدث عندما تكون لديك افتراضات غير متطابقة حول أرضية مشتركة. إن فهم شخص واحد لما يشكل أرضية مشتركة (على سبيل المثال، الغرض من الاجتماع، هدف المشروع، أفضل نتيجة للمناقشة، دور المشارك في الاجتماع)، لا يتطابق دائماً مع فهم شخص آخر.

إن الهلوسة في الاجتماعات - أو الافتراضات غير المتطابقة حول أرضية مشتركة في الاجتماعات - يمكن أن تؤدي إلى صراع يصرف الانتباه. كما يمكن أن تخفي الخلاف الأساسي، الذي قد لا يكون في الواقع حول متطلب حل محدد - لكن حول هدف الحل بشكل عام.

إن معالجة الهلوسة في الاجتماعات من شأنها أن تقلل من تكرار الاجتماعات، وتزيد من الإنتاجية في الاجتماعات على نطاق واسع، وربما الأهم من ذلك: أنها ستعزز من المشاركة في اجتماعاتك.

أفضل الممارسات لاستبعاد الهلوسة

فيما يلي بعض أفضل الممارسات التي يجب اتباعها للتغلب على سوء الفهم:

* التأمل في الافتراضات المشتركة قبل الاجتماع. يبدأ منع الهلوسة في الاجتماعات بفهم ما هو موجود في مجموعة الافتراضات المشتركة الخاصة بك. قبل أن تبدأ اجتماعاً، فكّر فيما تريد تحقيقه. فكر فيما تعتقد أنه صحيح بشأن الموضوعات التي تناقشها. فكر فيما إذا كانت جميع الأطراف في الاجتماع تشترك في هذا الاعتقاد.

* التصريح بجرأة عن «الأمور الواضحة» في بداية الاجتماع. إن الأمر يستحق التحدث عن الافتراضات المشتركة ذات الصلة مع المشاركين الآخرين في الاجتماع. بهذه الطريقة، يمكنك تجنب سوء التواصل غير الضروري وتجنب إضاعة الوقت. سواء كان الافتراض المشترك يتعلق بالجداول الزمنية، أو من يملك العمل، أو الهدف العام للمشروع، خذ الوقت الكافي لقول الجزء الواضح بصوت عالٍ. قد لا يكون واضحاً للجميع.

* تحديد فجوات الاتصال المحتملة من خلال إعادة صياغة الافتراضات المشتركة. عندما تحدث الهلوسة في الاجتماعات، فإنها تتطلب منك إدراك أن لحظة الصراع أو الارتباك ليست دائماً بسبب موضوع المناقشة. إذا شعرت بأن الاجتماع يسير بشكل سيئ، فأعد ضبط المحادثة. يمكنك القيام بذلك من خلال إعادة تأسيس افتراضات مشتركة أو الإشارة إلى التصريحات التي تبدو وكأنها تقدم افتراضاً مشتركاً جديداً للسياق.

محركات الهلوسة البشرية انتقلت إلى الذكاء الاصطناعي

إن وجهات النظر القائمة على نتائج سابقة غير ذات صلة، والنظرة الجامدة إلى موقف ما بناءً على تدريب فكري محدد، والتسرع في الحكم دون الحصول على جميع المعلومات - هذه هي القضايا الشائعة التي يعانيها الكثيرون مع اجتماعات الشركات.

إنها أيضاً محركات أساسية لهلوسة الذكاء الاصطناعي، وهي كامنة أيضاً في ثقافتنا المؤسسية.

* مجلة «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»