10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

وسائل للتنبؤ الجيني ومدن ذكية وترجمة آنية لمختلف اللغات

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة
TT

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

ما المنجزات العلمية والتقنية التي يتوقع لها العلماء والمصممون نجاحات باهرة؟
وقد قدمت مجلة «تكنولوجي ريفيو» الصادرة عن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لائحة تضمّ أفضل 10 ابتكارات شهدها هذا العام وتستمر في تحقيق النجاح، وسيكون لها تأثير عالمي كبير على المدى البعيد على المستهلكين.
ومن بين تلك الابتكارات تقنيات متوافرة حالياً في الأسواق، وأخرى لا تزال في المختبر ولم تخرج إلى العلن بعد. ولكنّ الانضمام لهذه اللائحة يعتمد على أمرين ثابتين اثنين: أولاً، على التقنية أن تكون جديدة كلياً، وثانياً، يجب أن تحدث فرقا كبيرا في أسلوب حياة المستهلكين يمتدّ لسنوات كثيرة قادمة.

التنبؤ الجيني

> التنبؤ الجيني: دراسات جينية كبيرة تتيح للعلماء أن يتنبأوا بالأمراض الشائعة والخصائص البشرية.
ويتمثل الاختراق في أنه بات بإمكان العلماء أن يستخدموا الجينوم الخاص بأي إنسان للتنبؤ باحتمالات إصابة الإنسان بأمراض القلب أو سرطان الثدي، أو حتى معدّل الذكاء. وأهميته تتمثل في أنه يمكن القول إنّ التنبؤات التي تعتمد على الحمض النووي هي أهمّ الإنجازات العلمية المنتظرة على صعيد الصحة، إلا أنّه قد يزيد مخاطر التمييز الجيني.
> الأجنة الصناعية: بدأ العلماء بتشكيل أجنّة عن طريق الخلايا الجذعية
والمساهمون الأساسيون هنا: جامعات كامبريدج، وميشيغان، وروكفلر. والاختراق يتمثل في صنعها من دون استخدام بيوض أو خلايا منوية، إذ نجح الباحثون في تشكيل هياكل تشبه الأجنّة عبر استخدام الخلايا الجذعية وحدها، مما قد يفتح الطريق أمام وسيلة جديدة لصناعة الحياة.
أما أهمية الاختراق فهو أن الأجنّة الصناعية تسهل على الباحثين دراسة البدايات الغامضة للحياة البشرية، إلا أنّ هذا التطوّر العلمي الجديد بدأ يثير جدالات جديدة حول أخلاقيته.
> مواد «كوانتوم ليب»: استخدم الباحثون أخيراً كومبيوتر كوانتوم لصناعة نموذج جزيئية بسيطة، وهذه البداية فقط. الاختراق: طوّرت شركة «آي بي إم». الهيكل الإلكتروني لجزيئية صغيرة الحجم عبر استخدام كومبيوتر كوانتوم بحجم سبعة كيوبت.
وهذا ما سيتيح لعلماء الكيمياء فرصة فهم الجزيئيات بتفاصيلها الدقيقة، وتصميم مزيدٍ من الأدوية الفعالة والمواد المتقدّمة لتوريد وتوزيع الطاقة.

ذكاء صناعي

> مدينة ذكية: تخطّط مختبرات «ألفابيت سايدووك» لبناء منطقة متطورة تقنياً لمراجعة كيفية بناء وإدارة المدن. ويعتزم حي في تورونتو أن يكون المكان الأول الذي يعتمد تصميما مدنيا متطوّرا بتقنية رقمية تحمل بصمة فنية.
وسوف تساهم المدن الذكية في جعل المناطق المدنية أماكن أفضل للحياة على صعيد التكلفة المعيشية، وأسلوب المعيشة، وصداقة البيئة.
> الذكاء الصناعي للجميع: توفير أدوات التعلّم الآلي عبر الخدمات السحابية من شأنه أن ينشر الذكاء الصناعي بشكل أبعد وأوسع. ويساهم الذكاء الصناعي الذي يعتمد على السحابية في تخفيض تكلفة هذه التقنية وتسهيل استخدامها.
وحالياً، ينحصر استخدام الذكاء الصناعي نسبياً ببضع شركات، ولكن بعد أن أصبح يعتمد على التقنية السحابية، لا بدّ أنه سيتوفّر على نطاق أوسع، وسيساهم في تنشيط الاقتصاد.
> مبارزة الشبكات العصبية: تتيح لاثنين من أنظمة الذكاء الصناعي أن يكتسبا مخيّلة من خلال تطبيق ألعاب القطّ والفأر على البيانات. والمساهمون الأساسيون: غوغل براين- ديب مايند- نفيديا.
ويتيح تنافس أنظمة الذكاء الصناعي مع بعضهما فرصة ابتكار صور وأصوات شديدة الواقعية، وهو أمر لم تنجح الآلات في التوصل إليه حتى اليوم.
يساهم هذا الاختراق في تطوير ما يشبه الحسّ الخيالي لدى الآلات، ويقلّص بالتالي حاجتها إلى البشر، ولكنه في المقابل، قد يحوّلها إلى أدوات ذات قوّة مخيفة للزيف الرقمي.

تطويرات واعدة

> طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد: آلات جديدة تنتج طباعة ثلاثية الأبعاد على قطع معدنية للمرّة الأولى. وقد بات هذا الاختراق ممكنا بفضل آلات الطباعة تصنع أشياء معدنية بسرعة ومقابل القليل من المال. وتكمن أهميته في إمكانية صناعة أشياء معدنية كبيرة الحجم بحسب الطلب، مما سيحدث تحوّلاً صناعياً هاماً.
> سماعات «بابل فيش»: سماعات «غوغل بيكسل» التي تعد بترجمة آنية، على الرغم من أنّ الأداة المتوفرة حالياً سيئة جداً. أصبحت الترجمة لشبه الآنية اليوم متوفرة وبأكثر من لغة، وبسهولة استخدام كبيرة.
وأهمية الاختراق لأنه في عالم يزداد انفتاحاً على بعضه البعض، لا تزال اللغة تشكّل عائقاً أمام التواصل.
> خصوصية كاملة لاستخدام الإنترنت: أداة جديدة طوّرت خصيصاً لتعاملات الـ«بلوك تشين» (سلسلة الكتل) تتيح القيام بتحويلات رقمية دون الكشف عن أي معلومات غير تلك المطلوبة في العملية.
ويعمل علماء الكومبيوتر على ترقية أداة تشفيرية مهمتها إثبات أي معلومة دون الحاجة للكشف عن البيانات الكامنة خلف هذا الإثبات. وفي حال أردتم الكشف عن معلوماتكم الشخصية لإتمام عملية معينة عبر الإنترنت، سيكون من الأسهل عليكم أن تقوموا بذلك دون المخاطرة بخصوصيتكم أو تعريض أنفسكم لخطر سرقة الهوية.
> غاز طبيعي خال من الكربون: مقاربة هندسية جديدة خاصة بالمصانع التي تعتمد على ثاني أكسيد الكربون في عملها. إنها محطة طاقة تلتقط الكربون الصادر عن احتراق الغاز الطبيعي بفعالية وبتكلفة قليلة، تساهم في تفادي انبعاثات غازات الدفيئة.
وأهمية الاختراق: يتمّ توليد نحو 32 في المائة من الطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة بواسطة الغاز الطبيعي، تتسبب في إنتاج 30 في المائة من انبعاثات الكربون الصادرة عن قطاع الطاقة.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة
TT

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

«قارب أجرة» كهربائي ذاتيّ القيادة

بمرور السنوات، تحولت الممرات المائية في المناطق الحضرية، مثل الأنهار والقنوات من ممرات أساسية للسفر والتجارة، إلى مجرد عناصر ثانوية داخل هذه المناطق. ولم تعد تستخدمها سوى سفن الشحن أو خدمات العبّارات المحدودة. أما بخلاف ذلك، فغالباً ما يطويها النسيان، ولا يفكر الملايين الذين يعيشون على شواطئها في الاقتراب منها.

قارب حضريّ مطوَّر

اليوم، يُقترح تصميم لقارب حضري جديد ذاتي القيادة، مستقبلاً يمكن في إطاره إعادة دمج مثل هذه الأنهار -من نهر التيمز في لندن إلى نهر إيست في نيويورك إلى قنوات أمستردام- في أسلوب حياة الناس وسبل تنقلهم داخل المدن.

يحمل القارب الجديد اسم «أوروب Orb»، مركبة مائية آلية متعددة الأغراض وذاتية التشغيل تشبه الكبسولة، مع مساحة تتسع لستة ركاب.

واللافت أن «أوروب» جرى تصميمه خصيصاً للمدن المزدحمة، حيث يشق طريقه عبر الماء على ما يشبه الأجنحة أو الوسادة، التي تمكنه من المناورة حول السفن الأكبر حجماً التي تتحرك عادةً في كثير من الممرات المائية في المناطق الحضرية.

من المفترض أن يشبه «أوروب» خدمة السيارات عند الطلب، لكن على الماء، ويهدف إلى جعل التنقل عبر الماء متاحاً على نطاق أوسع، لأنه لا يتطلب البنية التحتية البرية الكبيرة اللازمة للعبّارات أو سفن الركاب الأكبر حجماً.

جرى تصميم المفهوم الذي يقوم عليه «أوروب» من جانب «سيمورباول»، شركة تصميم مقرها لندن معروفة بعملها على مجموعة من المشروعات تتنوع ما بين تصميم الديكورات الداخلية للقطارات وصولاً إلى تصميم عبوات مزيل العرق.

وقال نيل بارون، مدير مساعد لشؤون تجربة المنتج لدى الشركة، وكان كبير فريق التصميم المعنيّ بمشروع «أوروب»، إن المفهوم طرأ على ذهن أفراد الفريق، بعدما عاينوا الازدحام المتزايد داخل وحول لندن، ومقارنة ذلك بالمياه الواسعة المفتوحة لنهر التيمز.

في هذا السياق، عبَّر بارون عن اعتقاده بأنه «لا يجري استغلال النهر كما ينبغي على الصعيد العام. ومع أن هناك قوارب تجوب النهر ذهاباً وإياباً كل ساعة، فإنها لا تُنزل ركابها في كثير من الأماكن».

«كبسولة» كهربائية وأرصفة إضافية

وأضاف: «بالتأكيد بمقدورنا إيجاد حل آخر أكثر مرونة عن الوضع الراهن -بحيث يشكل بديلاً أكثر نشاطاً وسهولة ومتعة».

وبناءً على خبرة الشركة الممتدة إلى 40 عاماً في مجال التصميم بالتعاون مع السكك الحديدية وشركات الطيران، جمع مصممو «سيمورباول» أحدث الأفكار في مجال ضمان راحة المسافرين عبر وسائل النقل الداخلي، مع الاستعانة بالتقنيات الناشئة التي تمكِّن المركبات من العمل ذاتياً.

وعبر تجسيد مثل هذه الأفكار في شكل كبسولة صغيرة نسبياً تعمل بالطاقة الكهربائية، يصور التصميم مستقبلاً قريباً تتمكن في إطاره مركبات الأجرة المائية، التي يسهل الوصول إليها، من التوسع داخل شبكات النقل الحضرية الحالية.

وجرى وضع تصميم النظام بحيث يتضمن رصيفاً معيارياً يمكن وضعه بسهولة على حافة المياه وربطه بأرصفة إضافية مثل مكعبات «ليغو». وستعمل البنية التحتية للشحن المدمج على إعادة تعبئة بطاريات القوارب، وستساعد الألواح الشمسية الموجودة على متنها على إدارة الرحلات الأطول.

في هذا الصدد، أوضح بارون أن نظام القوارب الحضرية ذاتية القيادة يمكن أن يتولى تسيير رحلات قصيرة، مثل الرحلات من إحدى ضفتي نهر بمنطقة حضرية إلى الضفة الأخرى، أو الرحلات الأهم، مثل الرحلات من وسط مدينة شيكاغو إلى منزل شاطئ بحيرة ميشيغان.

يُذكر أن هناك بالفعل بعض السوابق لهذا النوع من الخدمة، فقد بدأت مركبات الأجرة المائية ذاتية القيادة في العمل، حديثاً، بمدينة هلسنكي في فنلندا، حيث تقوم برحلات قصيرة إلى جزر تقع على بعد أميال قليلة من ساحل المدينة.

ويمكن للنظام الذي صممته «سيمورباول» العمل كأسطول صغير أو شبكة ضخمة. وشرح بارون أنه بدلاً عن ركوب حافلة أو مترو أنفاق بخط سير ثابت، يمكن للراكب أن يصعد إلى متن «أوروب»، ليختار من قائمة محطات قبل أن ينطلق عبر الماء.

مستقبل السفر في المناطق الحضرية

يمكن أن تستعيد الممرات المائية داخل المدن حول العالم نشاطها وسهولة الوصول إليها بوصفها جزءاً من شبكات النقل الحضري، فضلاً عن كونها أماكن للسفر الترفيهي. عن هذا، قال بارون إن التصميم استوحى إلهامه من حافلات لندن التي صممها توماس هيذرويك، والتي أعطت الأولوية للإطلالات على معالم المدينة التي يستمتع بها الركاب. وبالمثل، يتيح الزجاج المنحني والشكل الكروي لـ«أوروب» إطلالة بانورامية على المدينة.

من جهته، وصف كبير المصممين عمر شرايبي، المشروع بأنه «وجهة نظر عائمة»، وأنه بمثابة نظام نقل بقدر ما هو معلم سياحي.

وأضاف: «بدأ هذا المشروع بوصفه مفهوماً مرتبطاً بلندن، ولا يزال كذلك. ولا يزال يبدو مثالياً لنهر التيمز، لكن عندما أطلعني زميلي على التصميمات التي وضعوها لمدينة فينيسيا، شعرت بإثارة بالغة. هناك عنصر في التصميم ممتع للغاية، ويدفع المرء إلى الهروب إلى مكان أجمل».

حتى هذه اللحظة، يبقى الأمر مجرد مفهوم. ومع ذلك، يلفت مشروع القارب الحضري ذاتي القيادة «أوروب» الانتباه إلى الممرات المائية داخل المدن، التي لم تَجرِ الاستفادة منها بشكل كافٍ في مجال النقل في العقود الأخيرة، لأسباب عملية عديدة.

وعبر الجمع بين أساليب التصميم الجديدة والتكنولوجيا الحديثة، يرى بارون أن المفهوم يمكن أن يُحيي وسيلة نقل يعود تاريخ ظهورها إلى تاريخ تأسيس المدن نفسها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».