باحثون يطورون أرزاً مطعماً بجينات الشعير

يحتوي على كميات أكثر من النشا ويقلل من غازات الاحتباس الحراري

باحثون يطورون أرزاً مطعماً بجينات الشعير
TT

باحثون يطورون أرزاً مطعماً بجينات الشعير

باحثون يطورون أرزاً مطعماً بجينات الشعير

نجح فريق علمي دولي من الولايات المتحدة، والصين، والسويد، في تطوير سلالة من الأرز المحتوي على كميات أكثر من العناصر الغذائية، والذي لا تتسبب مواقع زراعته في ضخ غاز الميثان، أحد غازات الاحتباس الحراري في كوكب الأرض.
والأرز الذي يعتبر المحصول الغذائي الذي يستخدمه يوميا نصف سكان الأرض، يمثل أحد مصادر الاحتباس الحراري عند إفراز الميكروبات النامية قرب نبتته، للميثان. وتمكن الباحثون الذين نشروا نتائج دراستهم في عدد يوم الأربعاء الماضي من مجلة «نتشر» العلمية، من تطوير السلالة الجديدة بعد إضافة جين واحد من الشعير إلى الأرز. ولا يفرز الأرز الجديد لدى نموه الميثان تقريبا كما أنه يحتوي على كميات وفيرة من النشا، ما يجعله محصولا غذائيا غنيا. وتضخ مساحات التربة الدافئة الغنية بالمياه التي يزرع فيها الأرز نحو 17 في المائة من الميثان نحو أجواء الأرض، أي نحو 100 مليون طن سنويا. وتضخ المواشي ومكامن الوقود الأرضي باقي النسبة من الميثان الذي يلي في تأثيره الضار على الأرض غاز ثاني أكسيد الكربون. ويعتبر تأثير الميثان على الاحتباس الحراري أقوى بـ20 مرة من تأثير ثاني أكسيد الكربون.
وقال الباحثون إن السلالة الجديدة التي يرمز لها بالرمز «إس يو إس آي بي إيه2» أدت إلى مساهمة أعلى للنبتة في إمداد الجذع والأوراق وحبوب الأرز بالغذاء، وحرمت الميكروبات الباعثة للميثان من حيويتها.
وقد أثمرت الدراسة بعد نحو عقد من الأبحاث لباحثين في المختبر الأميركي الوطني لشمال غربي المحيط الهادي، وأكاديمية العلوم الزراعية في فيوجي في الصين، والجامعة السويدية للعلوم الزراعية. وقال كريستر جانسون مدير علوم النباتات في المختبر الأميركي إن «الحاجة إلى زيادة النشا في الأرز وتقليل ضخه للميثان ظلت مسألة مهمة للعلماء، إلا أن العمل على تنفيذ هاتين المهمتين في آن واحد ظل مستعصيا عليهم» حتى الآن.



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».