وقاية.. من دون لقاح

وسائل متطورة لنقل جينات صناعية بهدف درء الأمراض قد لا تحظى بشعبية

وقاية.. من دون لقاح
TT

وقاية.. من دون لقاح

وقاية.. من دون لقاح

أعلن فريق من العلماء أخيرا ما قد يتبين أنه خطوة هائلة نحو الأمام في مقاومة فيروس نقص المناعة. وقال العلماء في معهد «سكريبس» للأبحاث، إنهم توصلوا إلى عمل جسم مضاد صناعي، يستطيع الإمساك بالفيروس ومنع نشاطه بمجرد دخوله إلى مجرى الدم. كذلك يستطيع الجزيء القضاء على فيروس نقص المناعة لدى قرود مصابة به وحمايتها من إصابتها بأي عدوى في المستقبل.
مع ذلك، لا يعد هذا العلاج لقاحا بالمعنى المتعارف عليه، حيث يعيد العلماء تشكيل أجسام القردة بحيث تتمكن من مقاومة المرض من خلال زرع جينات صناعية داخل عضلاتها. ولا يختبر الباحثون هذه الطريقة الجديدة في مقاومة فيروس نقص المناعة فحسب، بل وأيضا في مقاومة الإيبولا، والملاريا، والإنفلونزا والالتهاب الكبدي الوبائي. وقال مايكل فارزان، المتخصص في علم المناعة في معهد «سكريبس» والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: «لا حدود للأمر».

* نقل الجينات
* ويحدو فارزان وعلماء آخرين الأمل في أن تنجح هذه الطريقة في الوقاية لفترة طويلة من الأمراض التي أخفقت اللقاحات في الوقاية منها. ومن المقرر إجراء أول تجربة على البشر استنادا إلى تلك الاستراتيجية، التي تسمى «الوقاية عن طريق نقل الجينات» called immunoprophylaxis by gene transfer، or IGT، قريبًا، وكذلك من المخطط القيام بعدة تجارب جديدة. وقال الدكتور غاري نابل، كبير العلماء في شركة «سانوفي» التي تعمل في مجال الأدوية وتنتج مجموعة متنوعة من اللقاحات: «قد يمثل هذا ثورة في طريقة الحماية من الأخطار التي تهدد الصحة في المستقبل».
ولم يتضح بعد ما إذا كانت طريقة الوقاية عن طريق نقل الجينات ستنجح أم لا. ويحتاج الباحثون إلى قياس مدى أمان وفاعلية الطريقة بين البشر. وقد يثير احتمال أن يقاوم البشر الأمراض المعدية بعد تعديلهم وراثيا، قلق المرضى. وقال الدكتور ديفيد بالتيمور، الحائز على جائزة نوبل والمتخصص في الفيروسات في «معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا» الذي يختبر الطريقة على عدد من الأمراض: «الواقع هو أننا نتعامل مع موضوع حساس، لذا سيتطلب الأمر بعض التفسير» للجمهور.
تحفز اللقاحات التقليدية جهاز المناعة على تعلم كيفية إنتاج أجسام مضادة من خلال تقديم تلك اللقاحات لمسببات أمراض إما ضعيفة أو ميتة، أو حتى بعض جزيئاتها. وتفرز خلايا الجهاز المناعي مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة، بعضها يستطيع مقاومة تلك الأمراض. وفي بعض الحالات، تنجح تلك الأجسام المضادة في عمل دفاعات قوية. ويمكن أن تنجح اللقاحات الواقية من أمراض مثل الجدري، والحصبة، في توفير حماية شبه كاملة، في حين لا تستطيع اللقاحات التقليدية إنتاج أجسام مضادة فعّالة في مقاومة أمراض أخرى. أما فيروس نقص المناعة على سبيل المثال فيتخذ أشكالا متعددة بحيث إذا نجح لقاح واحد في الوقاية من أحدها، فلن ينجح في الوقاية من الآخر.

* جينات صناعية
* وتختلف الوقاية عن طريق نقل الجينات تمامًا عن اللقاحات التقليدية، فهي نوع من أنواع العلاج الوراثي، حيث فصل العلماء الجينات التي تنتج أجساما مضادة قوية لمقاومة أمراض محددة، ثم صنعوا نسخًا صناعية منها. وتم وضع الجينات في فيروسات، وحقنها في نسيج بشري عادة ما يكون نسيجا عضليا. تغزو الفيروسات الخلايا البشرية بما تحمله من حمض نووي، ويتم حقن الحمض النووي للمتلقي بالجين الصناعي. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فستوجه الجينات الجديدة الخلايا نحو بدء إنتاج أجسام مضادة قوية.
وجاءت فكرة الوقاية عن طريق نقل الجينات أثناء محاولات مقاومة فيروس نقص المناعة. وتبين أن بعض الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة لدى بعض الناس قوية إلى حد كبير جدا. ويمكن أن تلتصق الأجسام المضادة المثبطة بكثير من سلالات الفيروس وتمنعها من إصابة خلايا جديدة.
خطرت للدكتور فيليب جونسون، المتخصص في الفيروسات بجامعة «بنسلفانيا»، فكرة؛ حيث تساءل لماذا لا يحاول لصق الأجسام المضادة المثبطة لدى الجميع. في ذلك الوقت، كان جونسون وباحثون آخرون يطبقون طريقة علاج بالجينات لأمراض مثل الهيموفيليا، أو نزف الدم الوراثي. واكتشف الباحثون كيفية تحميل الجينات على الفيروسات وإقناعها بغزو الخلايا؛ وخطر على بال جونسون أنه قادر على استخدام هذه الاستراتيجية في تعريف الجين بجسم مضاد قوي داخل خلايا المريض. وبعد أن تبدأ الخلايا في إنتاج أجسام مضادة، يتم حقن المريض بلقاح واق من المرض. ومثلت الفكرة توجها ثوريا جديدا في طريقة العلاج بالجينات. وحتى ذلك الحين، كان الباحثون يركزون على علاج الأمراض الوراثية من خلال تقديم نسخ فاعلة من جينات معيبة.
وعلى صعيد آخر، فإن من شأن الوقاية عن طريق نقل الجينات حماية الأصحاء من الإصابة بالأمراض المعدية.
ولا يعد نجاح هذه الطريقة مضمونًا، فأفضل فيروس حصل عليه جونسون لتوصيل الجينات لم ينجح سوى في غزو الخلايا العضلية، التي لا تفرز أجساما مضادة بطبيعتها.
لكن في عام 2009، أعلن جونسون وزملاؤه نجاح الطريقة. وخلال تجربتهم، سعوا إلى حماية قردة من الإصابة بفيروس نقص المناعة الذي يصيب القردة وهو المقابل لفيروس نقص المناعة لدى الإنسان. واستخدموا فيروسات لحقن جينات قوية داخل عضلات القردة أملا في إنتاج أجسام مضادة لفيروس نقص المناعة لديهم. وقاموا بعد ذلك بحقن القردة بفيروس نقص المناعة، وأفرزت القردة في عضلاتها ما يكفي من الأجسام المضادة لمقاومة مرض نقص المناعة بحسب ما اكتشف العلماء. من دون هذه الطريقة، كان مصير تلك القردة سيكون هو الموت.

* طريقة واعدة
* وأقنعت دراسة جونسون فارزان بأن تلك الطريقة واعدة للغاية، حيث قال: «بدأت أتقبل الفكرة». وبدأ فارزان وزملاؤه تعديل الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة من أجل التوصل إلى أنظمة دفاعية أقوى ضد الفيروس.
من جهة أخرى، في عام 2011، أوضح بالتيمور وزملاؤه أن الأجسام المضادة، التي يتم توصيلها إلى الخلايا مع الفيروسات، قادرة على حماية الفئران من فيروس نقص المناعة الذي تم حقنها به، وأشاروا إلى أن طريقة الوقاية بنقل الجينات قادرة على حماية الناس من فيروس نقص المناعة المنقول عن طريق الإبر الملوثة. مع ذلك، تحدث أكثر الإصابات بفيروس نقص المناعة عن طريق العلاقة الجنسية. لذا حقن بالتيمور وزملاؤه فئرانا إناثا بالفيروس عبر أنسجة الرحم. وذكروا العام الماضي أن تلك الطريقة ساعدت في حماية الفئران من الإصابة بالمرض من خلال العلاقة الجنسية.
وقال بالتيمور: «نحن نخدع جهاز المناعة، بدلا من محاولة تحفيزه. ما نفعله يختلف كليا عن الحقن باللقاح، رغم أن النتيجة النهائية مماثلة».
وأذهلت نتائج بالتيمور غاري كيتنر، عالم الأحياء الدقيقة في كلية الصحة العامة في جامعة «جونز هوبكنز بلومبيرغ»، وتساءل عما إذا كانت طريقة الوقاية بنقل الجينات قادرة على مقاومة مرض خطير آخر راوغ اللقاحات، وهو مرض الملاريا. واكتشف كل من كيتنر، وبالتيمور، وزملاؤهم جسما مضادا قويا ضد الملاريا، واستخدموا فيروسا في توصيل الجين من أجل إدخاله في أجسام الفئران. وذكروا خلال شهر أغسطس (آب) الماضي أنه عندما أصيبت الفئران بعضات ناموس حامل للملاريا، كان 80 في المائة منها محصنا ضد المرض. وقال كيتنر: «هذا لأمر مشجع، وجيد كأول تجربة لطريقة لم تثبت فاعليتها بعد؛ لكن ينبغي أن يتحسن الوضع». ويبحث كيتنر حاليا عن أجسام مضادة أفضل تستطيع توفير حماية أكبر بجرعات أصغر. وتشير تلك التجارب إلى أن الأجسام المضادة، التي يتم إنتاجها باستخدام تلك الطريقة، يمكن أن تساعد في الوقاية من الأمراض التي فشلت اللقاحات في الوقاية منها لعقود. وتشير دراسات أخرى إلى أن تلك الطريقة قد تساعد في الوقاية من الأمراض التي تظهر بشكل مفاجئ في المستقبل.
وبحث دكتور جيمس ويلسون، المتخصص في علم مسببات الأمراض في جامعة «بنسلفانيا»، وزملاؤه في إمكانية علاج التليف الكيسي باستخدام الجينات من خلال زراعة جينات داخل الخلايا التي تبطن الممرات الهوائية في جسم المريض. وخطر بباله أن كثيرا من الفيروسات سريعة الانتشار، مثل فيروسي الإنفلونزا و«سارس»، تهاجم الخلايا نفسها. وفي عام 2013، ذكر ويلسون وزملاؤه أن الفيروسات، التي تحمل جينات الأجسام المضادة إلى خلايا الممرات الهوائية، قادرة على تمكين الفئران، وفصائل النمس، من مقاومة مجموعة متنوعة من سلالات فيروس الإنفلونزا.
ومنذ ذلك الحين، يختبر هو وزملاؤه طريقة الوقاية من خلال نقل الجينات في مقاومة أنواع أخرى من الفيروسات التي تتسبب في الظهور المفاجئ لأمراض مهلكة من بينها الإيبولا. وتعاون ويلسون وزملاؤه مع شركة «ماب بيوفارماسيوتيكال»، التي صنعت جسما مضادا لمقاومة الإيبولا يسمى «زد ماب». وصنع العلماء جينا من أجل الجسم المضاد «زد ماب»، وحقنوه داخل عضلات فأر. ولا تزال التجارب في مراحلها المبكرة، لكن ويلسون يقول: «لدينا بيانات مشجعة». أما بالنسبة إلى جونسون، فكان ازدياد الاهتمام بطريقة الوقاية من خلال الجينات يبعث على الشعور بالرضا، حيث قال: «لقد بدأت الطريقة تلقى رواجا، لكنها بالتأكيد لم تصبح سائدة».
ومن المرجح أن هذا الوضع سيتغير عما قريب؛ ففي فبراير (شباط) الماضي، بدأ جونسون أول اختبار عملي لهذه الطريقة على البشر. وحقن فريقه جينات جسم مضاد لفيروس نقص المناعة داخل عضلات المتطوعين لمعرفة ما إذا كان العلاج آمنا أم لا. ويتوقع الباحثون الانتهاء من جمع النتائج بحلول الربيع. وأوضح جونسون قائلا: «نحن متفائلون ويغمرنا الأمل».
على الجانب الآخر، يتعاون بالتيمور مع المعاهد القومية للصحة لبدء تجربة مشابهة في عمل فيروس معدل جينيًا لمقاومة فيروس نقص المناعة. ويستعد ويلسون لتجربة هذه الطريقة في مقاومة الإنفلونزا في وقت لاحق من العام الحالي.
مع ذلك، لا يوجد ما يؤكد أن نجاح التجارب على الحيوانات يعني نجاحها على البشر. وقال دكتور رونالد كريستال، رئيس قسم الطب الوراثي في كلية الطب بجامعة «كورنيل»: «البشر ليسوا فئرانا كبيرة».
وقد تهاجم أجهزة المناعة لدى البشر الأجسام المضادة الصناعية، أو الفيروسات التي تحملها، وهو ما يقوض قدراتها الوقائية. وقد تفرز الخلايا العضلية أجساما مضادة أكثر من اللازم لعدم تمتعها بقدرة على التنظيم مثل تلك التي تتمتع بها خلايا الجهاز المناعي.
ورغم القلق بشأن هذه الطريقة، فإن نابل يقول إنه لا يزال متفائلا. وأضاف قائلا: «هناك مخاوف تتعلق بالسلامة يجب التعامل معها، لكن هناك طرق منطقية للقيام بذلك». ولا يتوقع المتخصصون في أخلاقيات علم الأحياء عقبات أخلاقية تعرقل تقدم هذه الطريقة لأنها تقوم على العلاج بالجينات الذي ظهر منذ أكثر من 30 عاما. وقال جوناثان كيميلمان، الأستاذ المساعد بجامعة «ماغيل»: «لا تفاجئني تلك الطريقة، فهي ليست ثورية». مع ذلك، يقول بالتيمور إنه يتوقع ألا يثق بعض الناس في استراتيجية للحقن بلقاح قد تتطلب تعديل الحمض النووي الخاص بهم، حتى إن كانت تقيهم من مرض مميت محتمل. وأوضح قائلا: «مع ذلك، أشعر بصفتي عالما أن مسؤوليتنا هي إجراء تجارب على الأشياء التي نشعر أنها ستحدث فارقًا كبيرًا».
* خدمة «نيويورك تايمز»



حين ينجح الذكاء الاصطناعي في الامتحان... ويفشل في الحوار

حين لا تكفي البيانات لاتخاذ القرار الصحيح
حين لا تكفي البيانات لاتخاذ القرار الصحيح
TT

حين ينجح الذكاء الاصطناعي في الامتحان... ويفشل في الحوار

حين لا تكفي البيانات لاتخاذ القرار الصحيح
حين لا تكفي البيانات لاتخاذ القرار الصحيح

في قسم الطوارئ، جلس شاب في منتصف الأربعينيات يضع يده على صدره. كان الألم حاداً، ولكنه متردد في وصفه. قال إنه «ضغط بسيط»، ثم أضاف بعد لحظة صمت أنه يشعر بخدر في الذراع. لم يكن متأكداً متى بدأ الألم تحديداً، ولا إن كان يزداد مع الجهد أم مع القلق. كانت روايته متقطعة، ممزوجة بالخوف ومحاولة التقليل من الأمر.

القراربيد الطبيب

في مثل هذه اللحظات لا يعتمد القرار الطبي على معلومة واحدة؛ بل على قراءة السياق كله: نبرة الصوت، تاريخ المريض، عوامل الخطورة، وحتى حدسه الخاص. هنا لا توجد خيارات متعددة جاهزة؛ بل مسؤولية تقدير قد تنقذ حياة أو تؤخر تدخلاً حاسماً.

الذكاء الاصطناعي في قاعة الامتحان

* التفوق المنضبط: في بيئة الاختبارات المغلقة يبدو الذكاء الاصطناعي واثقاً إلى حد الإدهاش. فهو يجيب عن أسئلة معادِلة لاختبارات الترخيص الطبي؛ يستحضر التشخيصات التفريقية بدقة، ويختار الإجابة الصحيحة بسرعة تفوق كثيراً من المتدربين. وفي هذا السياق المنظم؛ حيث المعطيات مكتملة والسؤال محدد والنتيجة قابلة للقياس، تتألق الخوارزمية كما لو كانت طالبة متفوقة لا تعرف التردد.

غير أن هذا التفوق مرتبط بطبيعة البيئة نفسها، فالسؤال واضح، والخيارات محدودة، والبيانات مرتبة مسبقاً. ولا يوجد وصف ملتبس للأعراض، ولا تاريخ مرضي ناقص، ولا مريض قلق يضيف تفاصيل ويغفل أخرى. هناك نص مكتمل... وإجابة محسوبة. وفي هذا الإطار المنضبط، تُقاس الكفاءة بالقدرة على استدعاء المعلومة الصحيحة من بين احتمالات محددة سلفاً.

* خارج القاعة: حين يبدأ التعقيد الإنساني، ندرك أن الطب لا يُمارَس في قاعات الامتحان. فعندما نُخرج الذكاء الاصطناعي من بيئته المنظمة، ونضعه أمام إنسان قلق أو متردد أو غير قادر على التعبير الدقيق عن معاناته، يتغير المشهد بالكامل. المريض لا يقدم بيانات مرتبة؛ بل رواية إنسانية قد تكون ناقصة أو مشبعة بالخوف أو التأويل، وقد يخلط بين الأعراض أو يُغفل ما يراه غير مهم.

هنا لا يعود السؤال اختياراً من اختيارات متعددة؛ بل يكون حواراً مفتوحاً. والقرار لا يُبنى على معطيات مكتملة؛ بل على تقدير سريري يوازن بين الاحتمالات والسياق والشخص ذاته. في هذه المساحة الرمادية، يظهر الفارق بين القدرة على الإجابة الصحيحة في اختبار، والقدرة على الإرشاد المسؤول في واقع معقَّد.

الذكاء الاصطناعي يعزز العلوم الطبية

اختبار الذكاء الاصطناعي في الواقع

* دراسة حديثة: في دراسة حديثة نُشرت في مجلة «نيتشر ميدسن» (Nature Medicine) في 3 فبراير (شباط) 2025، قادها الباحث أندرو إم. بين (Andrew M. Bean) من جامعة أكسفورد، سعى فريق بحثي إلى اختبار قدرة ما تُعرَف بـ«نماذج اللغة الكبيرة» على مساعدة عامة الناس في تقييم سيناريوهات طبية افتراضية، واتخاذ القرار المناسب بشأنها. لم يكن الهدف قياس دقة التشخيص فحسب؛ بل تقييم أثر توصيات النموذج في سلوك المتلقي وطريقة اتخاذه للقرار الصحي.

شارك في التجربة 1298 متطوعاً من المملكة المتحدة، وُزِّعوا عشوائياً على مجموعات مختلفة. وطُلب من كل مشارك قراءة سيناريو طبي -مثل صداع مفاجئ شديد أو ألم صدري حاد- ثم تحديد الإجراء الأنسب: هل تستدعي الحالة طلب الإسعاف فوراً؟ أم مراجعة طبيب خلال وقت قصير؟ أم الاكتفاء بالمراقبة المنزلية؟ كما طُلب منهم ذكر التشخيصات المحتملة التي استندوا إليها في قرارهم.

أظهرت النتائج مفارقة مهمة؛ إذ لم يتحسن اتخاذ القرار دائماً عند استخدام النموذج الذكي مقارنة بالتقدير الشخصي. ففي بعض الحالات، أثَّرت نبرة الإجابة وثقتها اللغوية في اختيار المشاركين، حتى عندما لم تكن التوصية الأكثر أماناً سريرياً.

بمعنى آخر: لم تكن المشكلة في نقص المعلومات بقدر ما كانت في أثر الأسلوب على الإدراك. وهنا يبرز سؤال جوهري: هل يمكن للثقة اللغوية أن تُضلِّل الحكم، حتى حين تبدو الإجابة منطقية ومتماسكة؟

• ما هي نماذج اللغة الكبيرة؟ نماذج اللغة الكبيرة هي أنظمة ذكاء اصطناعي تُدرَّب على كميات هائلة من النصوص الطبية والعلمية والعامة، بهدف تعلُّم الأنماط اللغوية والعلاقات بين المفاهيم، واستنتاج الروابط المحتملة بينها. وهي لا تمتلك وعياً ولا خبرة سريرية، ولا تفحص المريض أو تقيس علاماته الحيوية؛ بل تُحلِّل النص المُدخَل إليها، وتولِّد استجابة مبنية على احتمالات إحصائية مستخلصة من بيانات سابقة. ومن أمثلتها نماذج معروفة طُرحت تجارياً، مثل «ChatGPT» (تشات جي بي تي) أو «Copilot» (كوبايلوت) التي تعتمد على البنية ذاتها لنماذج اللغة الكبيرة.

تعتمد هذه النماذج على بنى حسابية معقدة تُعرف بالشبكات العصبية العميقة، تمكِّنها من التنبؤ بالكلمة التالية في سياق معين بدقة عالية، وهو ما يمنحها قدرة ملحوظة على صياغة إجابات تبدو مترابطة ومقنعة. غير أن هذا الترابط اللغوي لا يعني بالضرورة فهماً سريرياً حقيقياً، ولا تقديراً للسياق الإنساني الكامل.

وتكمن قوتها في سلاسة التعبير وسرعة الاستدعاء، وتلخيص كم هائل من المعرفة في ثوانٍ. ولكن هذه السلاسة نفسها قد تمنح انطباعاً بثقة تتجاوز حدود الدقة الفعلية. فاللغة المقنعة قد توحي بصلابة القرار، حتى عندما يتطلب الواقع قدراً أكبر من التحفظ، أو طرح أسئلة إضافية، أو إحالة الأمر إلى تقييم طبي مباشر. وهنا يظهر الفرق بين توليد إجابة محتملة، وتحمل مسؤولية قرار حقيقي.

بين الإجابة والحكمة

السؤال الجوهري ليس: هل يعرف الذكاء الاصطناعي التشخيص؟ بل: هل يدرك أثر التوصية حين تنتقل من شاشة إلى إنسان؟ فالقرار الصحي لا يُختزل في اختيار إجابة صحيحة ضمن اختبار منضبط؛ بل هو عملية موازنة دقيقة بين احتمالات، وسياقات، ومخاطر، ومسؤوليات. وما يبدو رقماً أو احتمالاً في نموذج حسابي، قد يكون في الواقع قلقاً حقيقياً أو حياة معلَّقة على تقدير لحظة.

الطبيب لا يزن الأعراض فحسب؛ بل يقرأ الشخص أمامه. يلاحظ التردد في الصوت، والقلق في النظرة، والتاريخ غير المكتمل الذي يحتاج إلى سؤال إضافي. يقدِّر القدرة على المتابعة، ويأخذ في الحسبان الدعم الأسري والظروف الاجتماعية. هنا تتجاوز الممارسة الطبية حدود الحساب الإحصائي لتصبح فعلاً أخلاقياً يتحمل نتائجه من يتخذه، لا من يقترحه.

حين ينجح الذكاء الاصطناعي في الامتحان، فهذا إنجاز تقني يعكس تقدُّماً في معالجة اللغة وتحليل البيانات. ولكنه حين يتعثر في الحوار، فإنه يذكِّرنا بأن الطب علاقة قبل أن يكون معلومة، ومسؤولية قبل أن يكون خوارزمية.

إذن، قد تساعدنا النماذج الحسابية على توسيع دائرة الرؤية، ولكنها لا تستطيع أن تتحمل العبء الأخلاقي للقرار، ولا أن تعيش تبعاته. فالذكاء قد يُحسِّن الإجابة، أما الحكمة فتبقى - في جوهرها - إنسانية.


أنابيب طافية لاستخلاص الطاقة من المحيطات

أنبوب ألمنيوم طافٍ لـ«حصد» التموجات البحرية
أنبوب ألمنيوم طافٍ لـ«حصد» التموجات البحرية
TT

أنابيب طافية لاستخلاص الطاقة من المحيطات

أنبوب ألمنيوم طافٍ لـ«حصد» التموجات البحرية
أنبوب ألمنيوم طافٍ لـ«حصد» التموجات البحرية

طور باحثون من جامعة روتشستر هياكل من أنابيب الألمنيوم تحبس فقاعات الهواء، ما يُمكّنها من الطفو باستمرار حتى في أقسى الظروف.

وقد استلهم العلماء التصميم من شعيرات «عناكب الجرس bell spiders» الغاطسة، و«نمل النار fire ants» التي تطرد الماء، فاستغلوا خاصية النفور الشديد من الماء لصنع أنابيب ألمنيوم صغيرة غير قابلة للغرق.

وقال العلماء إنه يمكن استخدام مجموعة الأنابيب لبناء سفن كبيرة، وقوارب، ومنصات عائمة، وعوامات للتطبيقات البحرية. واستعرضوا -كمثال- إمكاناتها لتكون مولد طاقة كهربائية عائم لحصد طاقة المد والجزر في المحيط.

صورة لخلاصة البحث المنشور

منصات لأنابيب طافية

يبلغ قطر الأنابيب نحو 0.5 ملم، ولكن عند تكديسها معاً، يمكن تجميعها في هياكل أكبر تُستخدم منصات عائمة، أو أجهزة لاستخلاص الطاقة من تموجات أمواج المحيط.

وقال تشونلي غو Chunlei Guo أستاذ البصريات والفيزياء بجامعة روتشستر، الذي قاد البحث المنشور الشهر الماضي في مجلة «المواد الوظيفية المتقدمة» Advanced Functional Materials: «أعتقد أن المحيط لا يزال مورداً هائلاً غير مستغل».

وأضاف الدكتور غو: «ستظل الأنابيب طافية. لقد أجرينا اختبارات بيئية قاسية وشاملة. وحتى عند تعرض الأنابيب للرمي، أو التلف الشديد، فإنها تبقى طافية... أو ربما تُمكّنك هذه التقنية من صنع كرسي عائم أنيق لحمام السباحة».

وعلق أندرياس أوستندورف، أستاذ تكنولوجيا الليزر التطبيقية بجامعة روهر بوخوم في ألمانيا، الذي لم يشارك في البحث، على هذا التطوير، ووصفه بأنه «مثير للاهتمام حقاً». وقال: «بصفة أننا باحثون، وخاصة في مجال الهندسة، نبحث دائماً عن أفكار ثورية. قد تكون هذه التقنية بمثابة خريطة طريق لاختراق العديد من التطبيقات».

الألمنيوم غير قابل للغرق

يُعدّ الألومنيوم من أخف المعادن، ولكنه مع ذلك أكثر كثافة من الماء بمقدار 2.7 مرة. ولكن إن أسقطت قطعة من هذا المعدن في المحيط، فإنها ستغرق.

بالطبع، تطفو الأجسام المعدنية كالسفن وعلب المشروبات الغازية الفارغة لأن الهواء بداخلها أخف من الماء. ولكن إذا ثُقب الغلاف الخارجي، يندفع الماء إلى الداخل، وتغرق الأجسام التي كانت تطفو في الأعماق.

ولصنع أنابيب ألمنيوم غير قابلة للغرق، قام علماء روتشستر بنقش حفر مجهرية على أسطحها كيميائياً. وبسبب التوتر السطحي للماء، لا تستطيع قطرات الماء التدفق إلى داخل هذه الحفر، بل تتدحرج عنها فوراً تقريباً، ويبقى السطح جافاً.

«النفور الفائق من الماء»

تُعرف هذه الخاصية باسم «النفور الفائق من الماء superhydrophobicity »، وتستفيد منها بعض الكائنات في الطبيعة. فمثل الحفر الصغيرة في أنابيب الألمنيوم، تصدّ شعيرات عناكب الجرس الغاطسة ونمل النار الماء أيضاً. تستخدم العناكب النفور الشديد من الماء لحبس الهواء، ما يسمح لها بالتنفس تحت الماء. أما نمل النار، فينجو من الفيضانات بالترابط معاً لتكوين طوافات مقاومة للماء.

أسطح فائقة الكراهية للماء

تُعرف الأسطح فائقة الكراهية للماء منذ عقود، لكن استخدامها العملي لا يزال محدوداً. وتحتوي بعض الغرسات الطبية مثلاً على طبقة طاردة للماء لمنع التآكل والعدوى البكتيرية.

وقال الدكتور غو إنه أراد ابتكار تطبيقات للأسطح فائقة الكراهية للماء أكثر تميّزاً. وقبل بضع سنوات، نشر فريقه العلمي ورقة بحثية تصف بنية عائمة تتكون من قرصين متوازيين من الألمنيوم فائق الكراهية للماء، متصلين بعمود بلاستيكي. وقد منعت الأسطح فائقة الكراهية للماء تدفق الماء إلى الفجوة الضيقة، ما حافظ على طبقة من الهواء بين القرصين.

نجحت هذه الطريقة، ولكن عند إمالة القرصين ودفعهما للأسفل، كان الهواء يُدفع للخارج. لذلك بدأ العلماء بالتفكير في أشكال هندسية أخرى، واتضح أن الأنابيب أكثر متانة من الأقراص، خاصةً مع وجود جدار فاصل داخل الأنبوب. من شأن ذلك أن يمنع الماء من التدفق من أحد طرفي الأنبوب إلى الطرف الآخر، وبالتالي يمنع خروج فقاعة الهواء. ومنعت الأسطح فائقة الكراهية للماء داخل الأنبوب دخول الماء، ومنعت تسرب الهواء.

حزمة الأنابيب الطافية

أنابيب متينة

وقال الدكتور غو: «هذا نظام مستقر للغاية». واختبر الباحثون متانة الأنابيب بتعريضها لأوزان في كل من الماء المالح، والماء الذي تنمو فيه الطحالب. ولأن الأنابيب كانت طاردة للماء، فلم تتآكل الأجزاء الداخلية للأنابيب، كمان أن الطحالب لم تتمكن من النمو فيها... حتى أن حفر ثقوب في الأنابيب لم يؤثر في قدرتها على الطفو.

طوافات لأقسى ظروف المحيط

يمكن دمج الأنابيب لتشكيل طوافات، وأوضح الدكتور غو أن التحليل العددي أظهر أن تكديس عدة طبقات من الأنابيب يُنتج بنية قادرة على تحمل أقسى ظروف المحيط، لذا فان الهياكل المصنوعة من أكوام من الطوافات قادرة على الصمود فيها.

إلا أن الدكتور أندرياس أوستندورف علق بالقول إن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لإثبات فعالية هذه الأنابيب في ظروف واقعية. وقال: «هناك بعض التساؤلات التي لم تُجب عليها الدراسات، لكن المبدأ رائع وبسيط للغاية، وربما يُمكن توسيعه».

تصاميم لأنماط مجهرية على سطح المواد

أمضى الدكتور غو وزملاؤه عقوداً في تغيير خصائص المواد عن طريق وضع أنماط مجهرية على سطحها. ففي عام 2008، استخدم الدكتور غو، بالتعاون مع أناتولي ي. فوروبييف، وهو باحث آخر من جامعة روتشستر، أشعة الليزر لعمل ثقوب دقيقة على أسطح المعادن بطريقة تُحافظ على ملمسها الأملس، مع تغيير كيفية امتصاص الضوء، وانعكاسه. وكانت النتيجة الحصول على معدن ألمنيوم بلون الذهب، ومعدن تيتانيوم بلون أزرق داكن.

ولاحقاً، قام العلماء بنحت قنوات دقيقة في السيليكون لإنشاء أسطح تجذب الماء بدلاً من صدّه. واقترحوا إمكانية استخدام هذه الأسطح، المعروفة باسم الأسطح فائقة المحبة للماء -أي شديدة الانجذاب للماء- لتبريد رقائق الكمبيوتر.

كما استكشف الدكتور غو أيضاً إمكانية دمج المعادن الملونة مع الأسطح الجاذبة للماء، فعلى سبيل المثال، استخدم معدناً أسود اللون لصنع جهاز يُعرف باسم «المولد الكهروحراري»، الذي يمتص الحرارة من ضوء الشمس ومصادر أخرى لتوليد الكهرباء، ويمكنه استغلال أي حرارة مهدرة، حتى من جوار كاتم الصوت أسفل السيارة.

* خدمة «نيويورك تايمز»


3 طرق مدعمة علمياً لقياس النزاهة

3 طرق مدعمة علمياً لقياس النزاهة
TT

3 طرق مدعمة علمياً لقياس النزاهة

3 طرق مدعمة علمياً لقياس النزاهة

تُعدّ النزاهة، التي تُفهم على أنها ميلٌ للتصرف بطرق اجتماعية وأخلاقية ومبدئية بدلاً من الطرق الفاسدة أو الأنانية، من أقوى المؤشرات وأكثرها ثباتاً في التأثير على الأداء الوظيفي وعلى فاعلية القيادة. والسبب في ذلك واضحٌ تماماً، كما كتب توماس تشامورو-بريموزيك(*).

القيادة جهد جماعي لا فردي

إن القيادة، مهما كان سياقها، جهدٌ جماعي، إذ لم يتحقق أي هدف ذي قيمة، من بناء الإمبراطوريات إلى إدارة الشركات... بشكلٍ فردي.

وعلى مرّ التاريخ اعتمد التعاون على الثقة أكثر من اعتماده على القوة الغاشمة.

السمعة تقيد السلوك

وازدهرت المجتمعات التجارية القديمة تحديداً لأن السمعة كانت تُقيّد السلوك: فقد اعتمد التجار في المدن الفينيقية، والنقابات في العصور الوسطى، وشبكات طريق الحرير على التفاعلات المتكررة وآليات الإنفاذ غير الرسمية لضمان وفاء الشركاء بالتزاماتهم. أما مَن غشّ، فقد تم استبعاده، وليس مجرد إدانته. وكانت الثقة، في الواقع، بمنزلة آلية مبكرة للتنسيق والتنفيذ.

وينطبق المنطق نفسه على المنظمات الحديثة، إذ يتحسن أداء الفرق عندما يثق أعضاؤها بأن القادة سيتصرفون بنزاهة، ويوفون بوعودهم، ويتجنبون استغلال اختلالات المعلومات أو السلطة، أو عندما يكون تركيزهم منصبّاً على مكاسبهم الشخصية لدرجة أنهم لا يكترثون كثيراً بالإضرار بالمجموعة.

طريقا الحقيقة والكذب متمايزان

القادة غير النزيهين لا يستقطبون المواهب

وبناءً على ذلك، تُظهر الأبحاث أن القادة الذين يُنظر إليهم على أنهم يفتقرون إلى النزاهة يجدون صعوبة في استقطاب المواهب، أو تحفيز الجهود الإضافية، أو الحفاظ على التعاون على المدى الطويل. في المقابل، يستفيد القادة المعروفون بالتزامهم الأخلاقي من تنسيق أسرع، وتكاليف مراقبة أقل، واستعداد أكبر لدى الآخرين لتحمل المخاطر نيابةً عنهم.

تكلفة انعدام الثقة

إذا أُتيحت للناس الفرصة، فإنهم يُفضلون التعاون مع من يثقون بهم، ليس لأنهم ساذجون، بل لأن انعدام الثقة مكلف. فالعمل مع شركاء غير موثوقين أو غير أخلاقيين يزيد من احتمالية الفشل والصراع والإضرار بالسمعة. في مجال الأعمال، قد يعني هذا دعم قادة يُضللون بشأن الأداء أو يُلقون باللوم على غيرهم. وفي السياسة، قد يعني تمكين من يُقوّضون المؤسسات لتحقيق مكاسب شخصية. وفي كلتا الحالتين، لا يتحمل الأتباع وحدهم التكاليف، بل يتحملها النظام ككل.

الفساد المزمن... مؤشر انهيار المؤسسات

لهذا السبب يُعدّ الفساد المزمن أحد أكثر المؤشرات موثوقيةً على انهيار المؤسسات. وكما وثّقت منظمة الشفافية الدولية عاماً بعد عام في مؤشر الفساد، فإن الدول التي تُسجّل أدنى الدرجات في النزاهة والثقة تميل إلى تشاركها بمشكلات شائعة: ضعف سيادة القانون، وتسييس المؤسسات، وهروب رؤوس الأموال، ونقص الاستثمار المستمر، الذي ينتج عادةً عن حكومات طفيلية وقيادة هدّامة.

حوافز لمكافأة السلوك الأخلاقي

في المقابل، تستفيد الدول التي تحتل باستمرار مراكز متقدمة في مقاييس النزاهة والثقة من مؤسسات أقوى، وحوكمة أكثر استقراراً، ومستويات أعلى من التعاون الاجتماعي والاقتصادي. ومن المؤكد أن هذه المجتمعات لا تخلو من المصالح الذاتية أو الطموح؛ بل نجحت في مواءمة الحوافز بحيث يُكافأ السلوك الأخلاقي بينما يتحمل التكلفة اصحاب الفساد، مما يُقيّد المكاسب الفردية الأنانية قصيرة الأجل لصالح المنافع الجماعية طويلة الأجل.

قياس النزاهة

إذن، كيف لنا أن نعرف ما إذا كان الشخص يتمتع بالنزاهة، أو نقيس مدى موثوقيته او جدارته الأخلاقية؟ يكتسب هذا السؤال أهمية بالغة، لا سيما عند تطبيقه على القادة، الذين تُشكّل قراراتهم نجاح الآخرين ورفاهيتهم وآفاقهم المستقبلية. ولحسن الحظ، يُقدّم علم السلوك العديد من الرؤى المفيدة، وإن لم يصل إلى حدّ اليقين التام.

أولاً- لا يُمكن ملاحظة النزاهة بشكل مباشر: فعلى عكس الصفات الجسدية كالطول أو لون الشعر، لا يُمكن رؤيتها أو قياسها بنظرة خاطفة. بل تُستنتج من أنماط السلوك، ومدى ثبات تلك الأنماط مع مرور الوقت، وتوافق الأقوال مع الأفعال. لذا، تُعدّ النزاهة سمةً نسبية وليست صفة يُمكن ملاحظتها مباشرة، مما يجعل تقييمها احتمالياً بطبيعته، وليس قطعياً.

المظهر الأخلاقي يحقق فوائد واضحة

ثانياً- غالباً ما تكون التفاعلات قصيرة الأجل مُضلّلة: فبما أن الظهور بمظهر أخلاقي يُحقق فوائد واضحة (كالثقة والنفوذ وتقليل التدقيق والوصول إلى الموارد)، فإن الناس يُحفّزون على إظهار النزاهة حتى وإن كانوا يفتقرون إليها. وهذا يُفسّر جزئياً لماذا قد تجذب البيئات التي تبدو أخلاقية ظاهرياً أحياناً جهات انتهازية تستغل حسن نية الآخرين وافتراضاتهم.

السمات المظلمة: النرجسية والاعتلال النفسي والمكيافيلية

في المقابل، في البيئات التي يسودها الفساد، يصبح انعدام الثقة هو السائد، حتى إن الأفراد ذوي النيّات الحسنة يُعاملون بشك. فالسياق يُؤثر في السلوك والإدراك على حد سواء.

ويأتي خطٌّ موازٍ ومتزايد القوة من الأدلة من الأبحاث التي تتناول ما تسمى السمات المظلمة: النرجسية، والاعتلال النفسي، والمكيافيلية.

يُقدّم البحث فيما تُسمى السمات المظلمة، كالنرجسية والاعتلال النفسي والمكيافيلية، دليلاً موازياً ومتزايد القوة. ورغم اختلافها المفاهيمي، تشترك هذه السمات في جوهرها المتمثل في ضعف التعاطف، والبرود العاطفي، والميل إلى استغلال الآخرين.

حقيقة أم تزوير؟

مزيج سامّ

ومن منظور النزاهة، يُعدّ هذا المزيج ساماً. فالأفراد الذين يتسمون بهذه السمات أقل تقيداً بالشعور بالذنب أو الاهتمام بالآخرين، وأكثر استعداداً لتجاوز القواعد أو تجاهلها، وأكثر ميلاً لتبرير السلوك غير الأخلاقي بوصفه ضرورياً أو مستحقاً أو ذكياً بدلاً من كونه خاطئاً.

القسوة والخداع والشعور بالاستحقاق

- الاعتلال النفسي يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالقسوة وعدم الخوف، مما يقلل من الحساسية للعقاب والعاطفة الأخلاقية.

- المكيافيلية تتنبأ بالخداع الاستراتيجي، والتشاؤم بشأن الدوافع الإنسانية، والاعتقاد بأن الغاية تبرر الوسيلة.

- النرجسية، لا سيما في أشكالها الأكثر تضخماً، تضيف شعوراً بالاستحقاق والاستثناء الأخلاقي، أي الاعتقاد بأن القواعد العادية تنطبق على الآخرين دون الذات.

تُنبئ هذه السمات مجتمعةً، وبشكلٍ موثوق، بسلوكيات عملٍ غير مُنتجة، وتجاوزاتٍ أخلاقية، واختلالاتٍ في النزاهة، لا سيما في المناصب التي تُمنح السلطة، والصلاحيات التقديرية، والرقابة الضعيفة. والأهم من ذلك، أن هذا لا يعود إلى افتقار هؤلاء الأفراد للذكاء أو ضبط النفس، بل إلى عدم توافق دوافعهم مع المعايير الاجتماعية الإيجابية. فبينما تعتمد النزاهة على التعاطف، واحترام السلطة، والاهتمام المُتأصل بالنتائج الجماعية، تُوجه السمات السلبية عملية صنع القرار نحو المصلحة الذاتية، والهيمنة، والمكاسب قصيرة الأجل، مما يجعلها من أقوى المؤشرات الشخصية التي تُنذر بمخاطر النزاهة في بيئة العمل.

تقييم الأقران

ثالثاً- على الرغم من استحالة قياس النزاهة بدقةٍ تامة فإنه يُمكن تقييمها بشكلٍ فعّال: تُشير الأبحاث إلى أن تقييمات الأقران تُعد من بين أكثر المؤشرات موثوقية، وذلك تحديداً لأن النزاهة مرتبطة بالسمعة؛ فهي تتجلى في كيفية تصرف الأفراد عندما يعتمد عليهم الآخرون. وتُعد البيانات الطولية، مثل التقييم الشامل 360 درجة، ذات فائدةٍ خاصة.

الضمير الحيّ والإيثار

كما تُنبئ سمات الشخصية، مثل الضمير الحي، والإيثار، وضبط النفس (بما في ذلك القدرة على مراجعة الذات)، بالسلوك الأخلاقي، وكذلك السلوك السابق. غالباً ما تُهمل التقارير الذاتية، لكن المقاييس المصممة جيداً لا تزال قادرة على التمييز بدقة بين الأفراد ذوي النزاهة العالية والمنخفضة.

بناء السمعة يستغرق عمراً بينما لا يتطلب هدمها سوى لحظة

وللسجلات أهمية بالغة، حتى وإن لم تجعل أحداً محصناً ضد الإغراء. وكما لاحظ وارن بافيت الملياردير الشهير، فإن بناء السمعة يستغرق عمراً، بينما لا يتطلب هدمها سوى لحظة.

النزاهة شرط أساسي للتقدم

وأخيراً، للبيئة دورٌ مهم. فالإخفاقات الأخلاقية ليست نتاجاً لأفراد فاسدين فحسب، بل هي أيضاً نتيجة لبيئة فاسدة. يمكن لضعف الحوكمة، واختلال الحوافز، والتسامح مع التجاوزات الصغيرة أن تُضعف النزاهة حتى بين الأفراد ذوي الأخلاق الحميدة، بينما يمكن للأنظمة المصمَّمة جيداً أن تُعزز السلوك الأخلاقي بجعل سوء السلوك مكلفاً والشفافية أمراً لا مفر منه.

يُشير هذان العاملان مجتمعَين إلى أن النزاهة ليست غامضة ولا مضمونة. فسواء في الحكومات أو الشركات أو الفرق، تُعد النزاهة شرطاً أساسياً للتنسيق والتقدم. فعندما تتآكل الثقة، يُكرس الفاعلون جهداً أكبر للمراقبة والتحوط وحماية الذات، مما يُقلل من الطاقة المتاحة للابتكار أو النمو. وبهذا المعنى، لا تُعدّ النزاهة مجرد مثال أخلاقي، بل هي شكل من أشكال البنية التحتية الاجتماعية: غير مرئية إلى حد كبير عندما تكون فعّالة، وواضحة وضوح الشمس عندما تكون غائبة.

* مجلة «فاست كومباني».