أسراب من الأقمار الصناعية الصغيرة لتسريع مواجهة التغيّر المناخي

تجدد بياناتها البيئية المتدفقة كل ربع ساعة

أقمار «كيوب» الصناعية الصغيرة
أقمار «كيوب» الصناعية الصغيرة
TT

أسراب من الأقمار الصناعية الصغيرة لتسريع مواجهة التغيّر المناخي

أقمار «كيوب» الصناعية الصغيرة
أقمار «كيوب» الصناعية الصغيرة

يبدو القمر الصناعي على مكتب جو لاتريل صغيراً جداً، حيث إنّ طوله أقصر من زجاجة المياه الغازية، ويزن أقلّ من ثقالة حديد صغيرة (وزنه 1.24 كيلوغرام). وكان لاتريل قد شارك في تأسيس شركة بيانات، اسمها «كيوب (Quub)»، متخصصة في تصميم وتطوير أقمار صناعية صغيرة (تُعرف أيضاً باسم «سمول سات») ستحيط يوماً ما بالأرض... لقياس نبضها.
أقمار صغيرة
في إطار استعراضه مهمّة «كيوب»، قال لاتريل: «لنفترض أنّ حريقاً اندلع بإحدى الغابات في كاليفورنيا مثلاً، سنعلم به قبل الجميع؛ لأنّ نظام التحذير سيعمل».
انطلقت تصميمات «كيوب» من فكرة الأقمار الصناعية المتجانسة، التي كانت شائعة في الماضي، ولكنّها صديقة للبيئة، ومصنوعة من لوحة لدارة كهربائية، وبراغٍ فولاذية تحترق عند اقترابها من مدار الأرض الجوي؛ أي أنّه لا شيء منها يصل إلى كوكبنا. يصف لاتريل هذه الأقمار الصناعية بـ«ليغو الفضاء» (نسبة إلى لعبة ليغو)، التي يمكن وصلها ببعضها البعض لتشكيل سِرب من الأقمار الصناعية المصغّرة.
قبل عامٍ، كان رجل واحد يعمل في «كيوب»، ولكنّها، منذ ذلك الحين، توسّعت حتّى أصبحت تضمّ 20 موظّفاً، ومتعاقداً، ومستشاراً. وقّعت الشركة، حتّى اليوم، عقدين مع القوّات الجويّة الأميركية - لمراقبة الأرض واستكشاف الاتصالات البصرية - بانتظار استكمال نشر أقمارها الصناعية. ويدور، حول الأرض، اليوم، قمر «سمول سات» واحد، ولكنّ الهدف هو رفع العدد إلى 400، بحلول عام 2025، مع وعود بتوفير تدفّق بياني يتحدّث كلّ 15 دقيقة.
يعتقد لاتريل أنّ أقماره الصناعية ستعمل، يوماً ما، «وكأنها ساعة ذكية تلتفّ حول الأرض» لتعقّب عوامل؛ كنوعية الهواء، وتقطيع الأشجار، وتآكل السواحل، بالطريقة نفسها التي يراقب بها متعقّب الصحّة، الموجود في الساعة الذكية، معدّل ضربات القلب، ووقت النوم، فإذا تغيّرت درجة حرارة المياه مثلًا، تستطيع أقمار «سمول سات» رصد هذا التغيير، والمساعدة في تحديد ما إذا كان ناتجاً عن طفرة في غاز الميثان، أو عن مجمع صناعي أو مكبّ صرف صحّي. ويلفت لاتريل، الذي عمل سابقاً في مجال إدارة نوعية المياه، إلى أنّ هذا الأمر «يحصل أكثر بكثير ممّا قد يودّ الناس معرفته».
مراقبة التغير المناخي
يشكّل «كيوب» جزءاً من اتجاه واسع لنشر أقمار «سمول سات»، تقوده شركات عدّة؛ أبرزها «بلانيت لابز»، و«ستارلينك». تُستخدم هذه الأقمار (سُمّيت «سمول سات» نظراً لصغر حجمها وانخفاض تكلفتها) لمراقبة ومحاربة تأثيرات تغيّر المناخ والكوارث الطبيعية. تصنع «بلانيت لابز» قمر «سكاي سات»، الذي يزن 99 كيلوغراماً، بينما يوازي قمرها «دوف» الطابعة الصغيرة حجماً. يعمل القمران، في مدار الأرض المنخفض، منذ سنوات، في مراقبة حقول القمح بالهند لاختبار مراقبة فعالية وسائل نشر السماد. وكانت دراسة، قادها باحثون من جامعة ميشيغان، قد نجحت في معرفة كيف يمكن زيادة مكاسب المحاصيل، وأثبتت أيضاً كيف أنّ هذه الأقمار الصناعية القليلة التكلفة قادرة على إيجاد إجابات على أسئلة بيئية مُلحّة.
لتعويض محدوديتها في مجالي الطاقة والدفع، ترسل أقمار «سمول سات»، في مجموعات من مئات، أو حتّى آلاف الوحدات المعروفة بـ«كوكبات»، يمكن تعويض نقصها بسهولة، بمساعدة الإطلاقات الصاروخية القليلة التكلفة. تلتقط «سمول سات» صوراً أكثر من الأقمار الصناعية القديمة الأكبر حجماً. على سبيل المثال، يمرّ برنامج «لاند سات»، التّابع لوكالة «ناسا» و«هيئة المسح الجيولوجي» الأميركية، والذي يعمل، منذ فترة طويلة، بتحديث، كلّ 16 يوماً، بينما تعد «سكاي سات» بتحديثات عدّة، كلّ يوم. وهذه القدرة المتزايدة على التحديث تعني أنّ أقمار «سمول سات» قادرة على رصد كلّ شيء قبل البشر.
بدأ الاتجاه نحو الأقمار الصناعية الأصغر حجماً من الجامعات، حيث انطلق أول نموذج من نماذج الأقمار الصناعية الصغيرة من جامعة ستانفورد، وجامعة ولاية كاليفورنيا التطبيقية، بقيادة الأساتذة بوب تويغز وجوردي بويغ - سواري لفكرة «كيوب سات» أو الأقمار الصناعية الصغرى المخصصة للبحث والعمل في مدار الأرض المنخفض، فقد وجدوا أنّ دورة حياة البعثات العلمية، التي تمتدّ لسنوات، ليست مثمرة للطلّاب الذين يدرسون في الجامعة لبضع سنين. احتاجت الأقمار الصناعية البحثية لوقتٍ طويل من التطوير قبل الانطلاق، ولكنّها موجودة، اليوم، منذ 5 أو 10 سنوات.
استحوذت الشركات الخاصة على الإطلاقات، في السنوات الأخيرة؛ مدفوعة بصناعة فضائية تجارية ناشئة يُشار إليها باسم «الفضاء الجديد». وقد وصلت «سمول سات» إلى مواقعها، أكثر من مرّة، على متن صواريخ خاصة كـ«سبيس فالكون 9»، الذي استعانت به «كيوب» لإطلاق قمر صناعي تجريبي لزبون عام 2022.
الفضاء الجديد
تشهد إطلاقات أقمار «سمول سات» نمواً سريعاً، فقد أشارت شركة «برايس تك»، المتخصصة بالاستشارات التحليلية، إلى أنّ عام 2019 شهد إطلاق 400 سفينة فضائية، وأنّ الرقم ارتفع إلى أكثر من 1800 بحلول 2021. وكان 9 من أصل 10 من هذه المركبات من نوع «سمول سات»، ومعظمها يعود لـ«ستارلينك» - الكويكبة الهائلة والمتنامية التابعة لشركة «سبيس إكس»، التي تتألّف من أكثر من 3 آلاف قمر صناعي. وتؤمّن أقمار «ستارلينك» الصناعية خدمات الإنترنت لأوكرانيا، ويرصدها النّاس أحياناً تسير في خطّ مستقيم في السماء ليلاً.
ومن المتوقّع أن تستمرّ طفرة «سمول سات»، في ضوء خططٍ لإطلاق كويكبات إضافية من الصين والاتحاد الأوروبي. وكانت شركة «ستارلينك» قد حازت تصريحاً لإرسال 7500 قمر صناعي، العام الماضي، من «هيئة الاتصالات الفيدرالية»، ولكنّ «سبيس إكس» تطمح للمزيد، وتطلب السماح بإرسال 30 ألفاً.
قد تكون هذه التقنية محطّ اهتمام في مجال الدفاع الوطني، ولكن عندما يتعلّق الأمر بالتغيّر المناخي والكوارث الطبيعية، تمثّل «سمول ساتس» تطوّراً واعداً سيزوّد البشرية بالمزيد من البيانات وبسرعةٍ أكبر. مع بحث البشر في المدار عن إجابات لمشكلاتهم على الأرض، يمكن القول إنّ المشكلات البيئية، التي تخّطت قدرات المراقبة البشرية، في الوقت الحقيقي، قد تصبح، قريباً، خاضعة لمراقبة أقرب.

• «فاست كومباني»
- خدمات «تريبيون ميديا»


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)

طفرة وراثية نادرة تسبب التقزم قد تبطئ الشيخوخة

طفرة وراثية نادرة تسبب التقزم قد تبطئ الشيخوخة
TT

طفرة وراثية نادرة تسبب التقزم قد تبطئ الشيخوخة

طفرة وراثية نادرة تسبب التقزم قد تبطئ الشيخوخة

جذب انتباهَ الباحثين الذين يدرسون الشيخوخة والأمراض الأيضية شكلٌ نادرٌ من التقزم يعرف باسم متلازمة لارون (LS) Laron syndrome. ويؤثر شكل التقزم هذا على بضع مئات فقط من الأفراد في جميع أنحاء العالم.

وترتبط هذه المتلازمة أيضاً بالعديد من التأثيرات الصحية الإيجابية، إذ ربطت دراسات سابقة بينها والحماية من حالات مثل مرض السكري والسرطان والتدهور المعرفي.

وتعرف «متلازمة لارون» أيضاً باسم «نقص مستقبلات هرمون النمو» growth hormone receptor deficiency (GHRD)، وهي اضطراب وراثي جسمي متنحٍ يتميز بنقص إنتاج عامل النمو الشبيه بالإنسولين Insulin-like growth factor (IGF-1) التي عادة ما يكون سببها طفرات مستقبلات هرمون النمو الموروثة. وقد تم تحديد أكثر من 70 طفرة في جين مستقبلات هرمون النمو في جميع أنحاء العالم.

متلازمة تقلل أمراض القلب

في دراسة حديثة من الإكوادور نشرت في 26 أبريل (نيسان) 2024 في مجلة Med Trends in Genetics برئاسة خايمي جيفارا أغيري اختصاصي الغدد الصماء كلية الطب ومعهد الغدد الصماء جامعة سان فرنسيسكو دي كيتو في الإكوادور، سلط الباحثون الضوء على اكتشاف مهم آخر هو أن الأفراد المصابين بمتلازمة لارون يبدو أن لديهم خطراً أقل للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

* وفي هذه الدراسة التي أجريت في الإكوادور تم فحص 24 فرداً مصاباً بالمتلازمة و27 من أقاربهم جميعهم يعيشون في الإكوادور، وهي الدولة التي تضم نحو ثلث جميع الأشخاص المصابين بهذه الحالة.

* وكشفت نتائج الدراسة أن المصابين بمتلازمة لارون أظهروا انخفاضاً في ضغط الدم وانخفاض تراكم الدهون في الشرايين، كما أن جدار الشريان السباتي أقل سماكة من أقاربهم الذين لا يعانون من هذه المتلازمة بعد متابعة هذه المجموعة، منذ الوقت الذي تم فيه تحديد مجموعة من الحالات في عدد قليل من القرى المنعزلة في جبال الأنديز.

ويقول فالتر لونغو عالم الشيخوخة الحيوية بجامعة جنوب كاليفورنيا في لوس أنجليس، والمؤلف المشارك في الدراسة إن النتائج أظهرت أن المصابين بمتلازمة لارون محميون من جميع الأمراض الرئيسية المرتبطة بالعمر. ويضيف أن دراسة تفاصيل المتلازمة قد تلهم تطوير أدوية أو أنظمة غذائية ذات تأثيرات وقائية مماثلة.

من الإكوادور إلى العالم

يعاني الأشخاص المصابون بمتلازمة لارون من نقص في مستقبلات هرمون النمو ما يمنع أجسامهم من استخدام الهرمون بشكل صحيح. ولدى هؤلاء الأفراد مستويات طبيعية أو عالية من الهرمون لكن لديهم مستويات منخفضة من عامل النمو الشبيه بالأنسولين يُسمى أيضاً السوماتوميدين C (somatomedin C (الذي عادة ما يساعد هرمون النمو على تعزيز نمو العظام والأنسجة، كما انه يلعب دوراً مهماً في النمو في مرحلة الطفولة وله تأثيرات بنائية لدى البالغين. وهو هرمون مشابه في التركيب الجزيئي لتركيب الإنسولين.

وكان عالم الغدد الصماء ثايس فيليلا من الجامعة الفيدرالية في ميناس جيرايس كلية الطب قسم الغدد الصماء للأطفال والمراهقين بيلو هوريزونتي في البرازيل وزملاؤه قد وجدوا في دراسه سابقه نشرت في مجلة Genetics and Molecular Biology في 20 يناير (كانون الثاني) 2020 تأثيرات وقائية مماثلة للقلب والأوعية الدموية في مجموعة من الأشخاص الذين كان يتابعهم لأكثر من 30 عاماً في البرازيل.

وكان الباحثون مهتمين باحتمال أن يعيش الأشخاص المصابون بمتلازمة لارون لفترة أطول من المتوسط، إلا أن خايمي جيفارا أغيري وفالتر لونغو وزملاؤهما من الباحثين من الإكوادور لم يجدوا أي علامة على ذلك. لكنهم ما زالوا يأملون في العثور على إشارة طول العمر إذا قارنوا الأشخاص المصابين بالمتلازمة مع أشقائهم غير المصابين.

الودانة من أستراليا

ومن الإكوادور والبرازيل إلى أستراليا وجد رافي سافاريرايان عالم الوراثة السريرية والباحث في معهد مردوخ لأبحاث الأطفال في ملبورن أستراليا وزملاؤه في البحث المنشور في مجلة نيتشر Nature في 30 أغسطس (آب) 2023 نتائج مماثلة للمرضى الذين يعانون من نوع آخر من التقزم يسمى الودانة achondroplasia، وهو اضطراب في نمو العظام يؤدي إلى التقزم بسبب طفرة جينية في الذراعين والساقين.

وهذا هو الشكل الأكثر شيوعاً لقِصَر القامة للبالغين الذين يقل طولهم عن 1.5 متر. ويستطيع جميع الأطفال المصابين بالودانة تقريباً أن يعيشوا حياة كاملة وصحية بعد التشخيص. وكان الأمر مثيراً للاهتمام في التشابه بين الحالتين، أي المصابين بمتلازمة لارون والمصابين بتقزم الودانة.

رصد وتمييز الجينات

ويضيف فالتر لونغو أن العمل الحالي مهم في المساعدة على تمييز الجينات والمسارات التي قد توفر الحماية ضد أمراض القلب والأوعية الدموية. ويقول إن تحديد هذه الجينات له أهمية حاسمة بالنسبة للتدخلات الغذائية أو الدوائية في المستقبل، كما يأمل أن تلهم النتائج الأخيرة تطوير استراتيجيات جديدة للوقاية من هذه الأمراض لدى الأشخاص الذين لا يعانون من هذه الحالة، وربما تطوير دواء عن طريق الفم لخفض مستويات عامل النمو الشبيه بالإنسولين عن طريق استهداف مستقبل هرمون النمو.

وتمتد الآثار المحتملة لهذه النتائج إلى ما هو أبعد من متلازمة لارون، مما يثير الاهتمام بفهم الآليات الجينية والجزيئية الأساسية التي توفر الحماية ضد أمراض القلب والأوعية الدموية. ويأمل الباحثون في الاستفادة من هذه المعرفة لتطوير استراتيجيات جديدة للوقاية من تلك الأمراض لدى عامة السكان مثل استهداف مستقبلات هرمون النمو لتنظيم مستويات عامل النمو الشبيه بالإنسولين.

بالإضافة إلى ذلك تُبذل الجهود لدعم الأفراد المصابين بمتلازمة لارون من خلال التدخلات الطبية والعلاجات التي تهدف إلى تحسين صحتهم العامة ونوعية حياتهم. وتشمل هذه المبادرات الدعوة إلى الوصول إلى علاج عامل النمو الشبيه بالإنسولين واستكشاف الأساليب الغذائية وتوفير الرعاية الطبية للأفراد المصابين بالمتلازمة.

ويعدُّ هذا الاكتشاف دليلاً حاسماً يشير إلى الحماية من الأمراض الرئيسية المرتبطة بالعمر بين الأفراد المصابين بمتلازمة لارون، وتؤكد الدراسة على أهمية الحالات الوراثية النادرة؛ مثل متلازمة لارون في الكشف عن رؤى حول صحة الإنسان والأمراض، مع إمكانية توجيه استراتيجيات علاجية جديدة وتحسين نتائج المرضى.


جهاز استشعار بيولوجي صيني صغير يكشف أسرار العرق

رسم توضيحي لعمل أجهزة استشعار العرق:
a - جهاز استشعار العرق المفرز من الغدد العرقية
b - تحليل مكونات العرق البيولوجية
رسم توضيحي لعمل أجهزة استشعار العرق: a - جهاز استشعار العرق المفرز من الغدد العرقية b - تحليل مكونات العرق البيولوجية
TT

جهاز استشعار بيولوجي صيني صغير يكشف أسرار العرق

رسم توضيحي لعمل أجهزة استشعار العرق:
a - جهاز استشعار العرق المفرز من الغدد العرقية
b - تحليل مكونات العرق البيولوجية
رسم توضيحي لعمل أجهزة استشعار العرق: a - جهاز استشعار العرق المفرز من الغدد العرقية b - تحليل مكونات العرق البيولوجية

كل أجسادنا تتعرق، فالعرق يلعب دوراً رئيسياً في التحكم بدرجة حرارة الجسم، عن طريق تبريد الجلد عبر التبخر. إلا أن بإمكانه كذلك حمل الأملاح والجزيئات الأخرى خارج الجسم عبر هذه العملية.

العرق مؤشر الصحة

في العصور الوسطى، كان الناس في أوروبا يلعقون الأطفال الرضع، وإذا وجدوا الجلد مالحاً، كانوا يعدّون ذلك مؤشراً على أن ثمة مرضاً خطيراً محتملاً. ونعلم اليوم أن الجلد المالح يمكن أن يكون مؤشراً على التليف الكيسي.

ويواصل العلماء حتى يومنا هذا، دراسة كيف يمكن للمواد الموجودة في العرق أن تكشف عن تفاصيل حول صحة الفرد. وفي كثير من الأحيان، يتعين عليهم الاعتماد على جمع عينات من الأشخاص في أثناء ممارسة تمارين رياضية شاقة، بهدف الحصول على عينات كبيرة كافية للتحليل.

لصقة استشعار بيولوجيالآن، طور باحثون في معهد هاربين للتكنولوجيا في الصين نظام استشعار يمكن ارتداؤه، بحيث يتولى جمع ومعالجة كميات صغيرة من العرق، مع الرصد المستمر. وأطلقوا على التصميم اسم «رقعة لاصقة إلكترونية نانوية ذكية من الغرافين متصلة بالجلد» skin - interfaced intelligent graphene nanoelectronic، أو «إس آي جي إن» «ساين» SIGN على سبيل الاختصار.

ونشر الباحثون نتائج دراستهم بدورية «المواد الوظيفية المتقدمة» Advanced Functional Materials. وذكرت مجلة «معهد المهندسين الكهربائيين الأميركيين أن رقعة استشعار «ساين» اللاصقة تعتمد على ثلاثة مكونات منفصلة لإنجاز مهمتها.

- أولاً: يجب نقل العرق من الجلد إلى غرف ميكروفلويدية (لتجميع أصغر الجزيئات السائلة الميكرووية).

- ثانياً: يتولى غشاء خاص إزالة الشوائب من السائل.

- وأخيراً، يجري نقل السائل إلى مستقبل بيولوجي يمكن ضبطه لاكتشاف أنواع المستقلبات (أي عناصر الاستقلاب أو التمثيل الغذائي داخل الجسم) المختلفة.

ويعتمد نظام النقل على مزيج من المواد المحبة للماء (أي الجاذبة للماء)، والمواد الكارهة للماء (الطاردة للماء). ويمكن لهذا النظام تحريك المحاليل المائية على طول قنوات دقيقة، حتى ضد حركة الجاذبية. ويتيح ذلك نقل عينات صغيرة بدقة، بغض النظر عن اتجاه الجهاز.

يجري نقل السائل إلى «غشاء يانوس» (وهو غشاء نانوي)، حيث يجري حجب الشوائب، ما يعني أن العينة التي تصل إلى المستشعر من المحتمل أن تقدم نتائج دقيقة.

وأخيراً، يصل العرق المنقى إلى جهاز استشعار بيولوجي مرن وهو مستشعر الغرافين، الذي يجري تنشيط عمله بواسطة إنزيمات مصممة لاكتشاف العلامة الحيوية المطلوبة. وبهذا يمكن التوصل إلى النتيجة بعد قياس العلامة البيولوجية في العينة بدقة.

قياسات مستمرة

من بين السمات المثيرة في رقعة «ساين»، قدرتها على توفير قياسات مستمرة. واختبر الباحثون الجهاز عبر دورات متعددة من العينات التي تحمل تركيزات معروفة من العلامة البيولوجية المستهدفة، وجاءت نتائجه بعد نحو خمس دورات على ذات المستوى من الدقة مثل نتائجه بعد دورة واحدة فقط. وتوحي هذه النتيجة بأنه يمكن ارتداؤه لفترة طويلة دون الحاجة إلى استبداله.

يمكن أن توفر القياسات المستمرة بيانات طولية مفيدة.

ومع ذلك، أوضحت تيس سكايرمي، كبيرة محللي التكنولوجيا في شركة الأبحاث «آي دي تيكس»، أن الأجهزة المستمرة يمكن أن يكون لها معدلات متفاوتة عند أخذ العينات. وأشارت إلى أن الأجهزة تحتاج كذلك إلى تحسين «عمر البطارية والمعايرة ودقة البيانات».

وقد ركز الباحثون الصينيون على اللاكتات lactate، وهو مستقلب يمكن استخدامه لتقييم مستويات ممارسة الشخص للتمارين الرياضية والشعور بالإجهاد، بوصفه المؤشر الحيوي الأولي الذي يجب رصده. ولهذه الوظيفة أهمية خاصة للرياضيين، لكن يمكن كذلك الاستفادة منها لمراقبة الحالة الصحية للعاملين في الوظائف التي تتطلب نشاطاً بدنياً شاقاً، خاصة في ظروف العمل الخطرة أو القاسية.

كما طور الباحثون حزمة لضم جهاز الاستشعار داخلها، مصممة لتقليل استهلاك الطاقة، باستخدام وحدة تحكم دقيقة منخفضة الطاقة. وتتضمن كذلك شريحة اتصالات عبر تقنية «بلوتوث» لنقل البيانات لا سلكياً من رقعة «ساين» اللاصقة. ويتيح التصميم ساعتين من الاستخدام المتواصل دون شحن، أو ما يصل إلى 20 ساعة في وضع الاستعداد.

وما يلفت الانتباه في هذا الشأن أن الخبراء ليسوا كلهم مقتنعين بأن المؤشرات الحيوية الموجودة في العرق يمكن أن توفر بيانات صحية دقيقة. ويقول جيسون هيكنفيلد، مدير مختبر «نوفيل ديفايس لاب» في جامعة سينسيناتي الأميركية، الذي تركز أبحاثه على أجهزة الاستشعار الحيوي القابلة للارتداء المعنية بالعرق وصولاً إلى السائل الخلالي بين الأوعية الدموية والخلايا، أن «الغلوكوز واللاكتات في العرق أقل جودة عن القياسات الأخرى التي يمكن إجراؤها بالاعتماد على السائل الخلالي باستخدام أجهزة مثل تلك المستخدمة في مراقبة الغلوكوز».


مزايا تنافسية تُمكن مصر من استدامة «الاستزراع المائي» للأسماك

مصر تعد أكبر منتج للاستزراع السمكي في البحر المتوسط (رويترز)
مصر تعد أكبر منتج للاستزراع السمكي في البحر المتوسط (رويترز)
TT

مزايا تنافسية تُمكن مصر من استدامة «الاستزراع المائي» للأسماك

مصر تعد أكبر منتج للاستزراع السمكي في البحر المتوسط (رويترز)
مصر تعد أكبر منتج للاستزراع السمكي في البحر المتوسط (رويترز)

يعدُّ قطاع «الاستزراع المائي»، مساهماً رئيسياً في الإنتاج السمكي بمصر، حيث شهد توسعاً وتطويراً كبيرين في السنوات الأخيرة ونمواً سريعاً وزيادة في الإنتاج، الأمر الذي شجع باحثين على تقديم مقترحات علمية لتطويره واستدامته.

ويُعدُّ الاستزراع المائي خياراً مثالياً لسد الفجوة بين إنتاج واستهلاك الأسماك في مصر التي تعد المنتج الرئيسي لتربية الأحياء المائية في منطقة البحر الأبيض المتوسط.

وتتميز مصر بوفرة مواقع الأحواض الترابية الساحلية المستخدمة في تربية أسماك مثل «القاروص والدنيس واللوت»، حيث تحتل أسماك الدنيس والقاروص مكانة بارزة في صناعة الاستزراع المائي بالاتحاد الأوروبي، وتأتي في المرتبة الثانية بعد السلمون.

ريادة في الاستزراع السمكيوكشفت دراسة مصرية، أن مصر تعد أكبر منتج للاستزراع السمكي في البحر المتوسط وتتميز بمرتبة متقدمة عالمياً في إنتاج الأسماك البحرية، حيث تحتل المرتبة الأولى في إنتاج سمك اللوت، والثالثة عالمياً في إنتاج القاروص والدنيس، ورغم هذا التميز، يفتقر القطاع لوجود خطة استراتيجية لتطويره.

وسلطت دراسة نُشرت بعدد أبريل (نيسان) الماضي، من دورية «Marine Policy» الضوء على التقدم الذي أحرزته مصر في قطاع الاستزراع المائي البحري والتحديات التي يواجهها.

مصر تحتل الثالثة عالمياً في إنتاج القاروص والدنيس (الدكتور محمود عبد الهادي)

واستخدم الباحثون بيانات من خبراء في المجال، بما في ذلك مزارعو الأسماك البحرية والأكاديميون والمسؤولون، وتم تحليلها كميّاً باستخدام أدوات التخطيط الاستراتيجي للمساعدة في تحديد وترتيب العوامل الداخلية والخارجية المؤثرة على القطاع، وقُدمت مقترحات علمية لتعزيز الاستدامة في هذا المجال.

يقول الدكتور محمود عبد الهادي، خبير اقتصاديات الموارد السمكية والباحث الرئيسي للدراسة، لـ«الشرق الأوسط»، إن مصر تعدُّ من الدول الرائدة في مجال الاستزراع السمكي عالمياً، ولديها فرص واعدة لنمو واستدامة هذا القطاع.

وأشار إلى أن الاستزراع المائي يشكل نحو 79 في المائة من الإنتاج السمكي المصري، وأن مصر تعدُّ أكبر منتج للأسماك من الاستزراع في أفريقيا بنسبة 68 في المائة من إجمالي إنتاج القارة، وتحتل المرتبة السابعة عالمياً بإنتاج 1.6 مليون طن في عام 2021.

ويوفر هذا القطاع العديد من فرص العمل، حيث يسهم إنتاج كل 100 طن من الاستزراع المائي في توفير نحو 19.56 فرصة عمل، مضيفاً أن الغالبية العظمى من إنتاج الاستزراع السمكي تأتي من أسماك المياه العذبة مثل البلطي والبوري، بينما يأتي نحو 6 في المائة فقط من الإنتاج من استزراع الأسماك البحرية مثل القاروص والدنيس واللوت.نقاط القوة والتحدياتوتبرز الدراسة أن مصر تمتلك عدة نقاط قوة في قطاع الاستزراع المائي، منها الميزة التنافسية في أسعار أسماك اللوت، والقدرة على تمديد موسم التربية لأسماك القاروص والدنيس لأكثر من عام دون مخاطر البرد الشديد في الشتاء، مما يوفر لمصر ظروفاً تنافسية تفوق منافسيها مثل تركيا واليونان.

الاستزراع المائي يُعدُّ الخيار المثالي لسد الفجوة بين إنتاج واستهلاك الأسماك في مصر (الدكتور محمود عبد الهادي)

وأشار عبد الهادي إلى أن هذه المزايا تمكّن المزارعين المصريين من تحقيق أوزان تسويقية تتجاوز كيلوغرام للقاروص، وهو ما يُمثل ضِعف الوزن الشائع بالأسواق الأوروبية، مما يعطي مصر فرصة لتحقيق مكاسب كبيرة، خاصة خلال موسم عيد الميلاد، حيث يزداد الطلب على الأسماك الكبيرة.مع ذلك، يواجه قطاع الاستزراع المائي في مصر تحديات عديدة تحتاج لمعالجة، تشمل الاعتماد على مصادر تغذية غير مستدامة مثل استخدام الأسماك والجمبري الصغير غير المخصص للاستهلاك الأدمي، وارتفاع أسعار الأعلاف السمكية. كما تشمل التحديات سوء جودة المياه والاعتماد على زريعة مجمعة من المصايد، بالإضافة إلى التأثيرات الناتجة عن التغيرات المناخية والمنافسة القوية من دول أخرى مثل تركيا واليونان.

حلول مقترحةوقدم الباحثون مقترحات علمية لتعزيز القطاع واستدامته تشمل الحفاظ على التسعير التنافسي لأسماك اللوت، والتركيز على إنتاج القاروص والدنيس بأحجام كبيرة، وتحسين الإنتاجية من خلال التوسع الرأسي وتدريب المزارعين. كما تضمنت الخطة تطوير مصادر تغذية بديلة واستخدام زريعة المفرخات، بالإضافة لاغتنام الفرص لتلبية متطلبات السوق الأوروبية وتطوير استراتيجيات التصدير لأوروبا والشرق الأوسط. وتشمل الخطة أيضاً التخفيف من التهديدات عبر الامتثال للوائح التجارة الدولية لضمان الوصول للأسواق العالمية وتنفيذ ممارسات مستدامة لمواجهة التلوث وتغير المناخ.


لماذا لا نستطيع رؤية الجانب البعيد من القمر؟

لماذا لا نستطيع رؤية الجانب البعيد من القمر؟
TT

لماذا لا نستطيع رؤية الجانب البعيد من القمر؟

لماذا لا نستطيع رؤية الجانب البعيد من القمر؟

من الأرض، يبدو كما لو أن القمر لا يدور على الإطلاق، لكنه يدور حول محوره، تمامًا كما تفعل الأرض. ومع ذلك، فإن القمر مقفل المدى على كوكبنا. وهذا يعني أن القمر يستغرق وقتًا طويلاً للدوران حول محوره كما هو الحال في الدوران حول الأرض حوالى شهر واحد. حيث يحدث قفل المد والجزر نتيجة للجاذبية بين جسمين سماويين.

ومن أجل المزيد من التوضيح، قال روبرت تايلر عالم المحيطات الفيزيائي بمركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) «إن التجاذب بين القمر والأرض يشوه كلا الجسمين ويمتدهما قليلا نحو بعضهما البعض، في شكل يشبه كرة القدم الأميركية». مضيفا «سيكون هذا هو الشكل إذا تمكنت جميع السوائل والمواد الصلبة من الاستجابة بشكل فوري». وذلك وفق ما ذكر موقع «لايف ساينس» العلمي.

لكن السوائل والمواد الصلبة التي يتكون منها القمر والأرض لا يمكنها الاستجابة بشكل فوري. وعندما يسحب الجسمان بعضهما البعض، فإنهما يخلقان احتكاكًا يؤدي إلى إبطاء دورانهما.

هل ستفقد الأرض قمرها يومًا ما؟

ويشرح تايلر «ان القمر يسحب المحيط، لذلك يحاول جزء من المحيط الانتشار بطريقة من شأنها، من الناحية المثالية، أن تخلق انتفاخًا يبقى تحت القمر مباشرة. لكن المد والجزر يمتد عبر قاع البحر ويحاول الالتفاف حول القارات؛ ويستغرق الأمر وقتًا وطاقة لتحريك انتفاخ المد والجزر؛ استجابةً لحركة القمر حول كوكبنا».

ويحدث الشيء نفسه عندما تتحرك الصخور على القمر استجابةً لسحب الأرض. وفق ما يقول ماتيجا تشوك عالم الديناميكية المدارية بمعهد SETI. مؤكدا ان «الصخور ليست مرنة. وعندما يتم ثنيها سيتم استهلاك الطاقة. لذا يجب أن تأتي الطاقة من مكان ما، فهي تأتي من دوران الجسم، فيتباطأ دوران القمر بالنسبة للأرض، حتى يصل في النهاية إلى الصفر».

القمر يبطئ دوران الأرض

ويبين تايلر أنه قبل نصف مليار سنة، ربما كان يوم الأرض يبلغ 21 ساعة. فإذا أُعطي ما يكفي من الوقت، يمكن للقمر أن يبطئ دوران كوكبنا بدرجة كافية بحيث يصبح مقيدًا مديًا للقمر، ولن يتمكن سوى جانب واحد من كوكبنا من رؤية القمر. لكن هذا لن يحدث قبل 50 مليار سنة أخرى؛ أي بعد فترة طويلة من موت الشمس بعد حوالى 5 مليارات سنة من الآن.

وعلى الرغم من أننا لن نتمكن أبدًا من رؤية الجانب البعيد من القمر مباشرة من الأرض، إلا أن المركبات الفضائية قامت بتصويره؛ فقد التقطت المركبة الفضائية السوفيتية (لونا 3) الصور الأولى للجانب البعيد من القمر عام 1959. ومنذ ذلك الحين، التقطت العديد من المركبات الفضائية الأخرى صورًا للجانب البعيد من القمر، بما في ذلك المركبة الفضائية Lunar Reconnaissance Orbiter التابعة لناسا والمركبة الصينية Chang'e 4، وهي أول مركبة فضائية تهبط على الجانب البعيد من القمر.

جدير بالذكر، ان الصور تُظهر أن الجانب البعيد من القمر مغطى بالحفر، ويحتوي على عدد أقل من البقع الداكنة الكبيرة مقارنة بالجانب القريب. ومع وجود عدد أقل من الحفر، يصعب تحديد الأشكال التي قد تتشكل بالجانب البعيد منه. لكن لا يزال هناك الكثير مما يمكن رؤيته.


طائرة من دون طيار... «أبدية» التحليق

طائرة من دون طيار... «أبدية» التحليق
TT

طائرة من دون طيار... «أبدية» التحليق

طائرة من دون طيار... «أبدية» التحليق

طوّر مهندسون من جامعة جنوب الدنمارك تقنية بارعة، تمكّن طائرة من دون طيار من الطيران عملياً إلى الأبد، دون الحاجة إلى العودة إلى الأرض على الإطلاق.

آلية إرساء واستشعار

بفضل آلية الإرساء وأجهزة الاستشعار الخاصة بها ونظام الذكاء الاصطناعي، تستطيع الطائرة من دون طيار التعرف على خط الكهرباء في كل مرة تحتاج فيها إلى إعادة شحن بطارياتها، والاقتراب من كابلات الجهد العالي، والتشبث به من الأسفل، وامتصاص الكهرباء مثل نوع من أنواع الطائرات.

«مصاصة دماء» كهربائية

وأوضح فريق التطوير عبر البريد الإلكتروني: «ستكون الطائرات من دون طيار قادرة على العيش بشكل أساسي على الشبكة والعمل بشكل مستقل تماماً لفترات طويلة من الوقت دون الحاجة إلى التفاعل البشري».

نشأ مفهوم استخدام خطوط الكهرباء لشحن الطائرات من دون طيار في عام 2017، عندما كان عماد عبيد، الأستاذ بجامعة جنوب الدنمارك (SDU)، يستكشف تطبيقات الطائرات من دون طيار. ووجد أن فحص خطوط الكهرباء بواسطتها كان مجالاً مثيراً للاهتمام.

طائرات لفحص خطوط الكهرباء

وبحسب مطوري الطائرات من دون طيار، أشار عبيد إلى أن عملية التفتيش الحالية، التي تعتمد على طائرات الهليكوبتر والأفراد الأرضيين، كانت مكلفة وغير فعالة. لذا؛ فكّر الباحث في هذا النوع من الطائرات من دون طيار كبديل طبيعي لجهود الصيانة الباهظة الثمن.

كانت هناك مشكلة واحدة فقط: عمر بطارية الطائرات من دون طيار محدود للغاية - بحد أقصى 40 دقيقة، مع انخفاض عمر معظم النماذج الصناعية عند نحو 30 دقيقة من وقت التشغيل.

وكانت خطة عبيد تتطلب تواجد طاقم بشري بشكل دائم بالقرب من الطائرة من دون طيار؛ ما يتعارض مع غرض استخدام هذه الآلات الصغيرة المستقلة. لذا؛ ولتحقيق الاستقلالية الكاملة، كانت الطائرات من دون طيار في حاجة إلى الشحن بسهولة دون تدخل بشري. وتبيّن أن الإجابة الواضحة كانت أمام عبيد مباشرة: خطوط الكهرباء نفسها.

تصميم «عبقري»

إن ضمان قدرة الطائرة من دون طيار على العثور على خط الكهرباء والإمساك به وامتصاص الكهرباء منه بشكل آمن سيكون بمثابة مشكلة تصميم صعبة يجب حلها.

كانت القضية الأولى التي تناولها الباحثون هي كيفية جعل الطائرات من دون طيار تتفاعل مع خط الكهرباء. يوضح الباحثون: «بشكل افتراضي، ليس المقصود من الطائرات من دون طيار التفاعل (بدنياً) مع أي شيء آخر غير الهواء أثناء الطيران والأرض أثناء الهبوط... لذلك؛ عندما اختبرنا بعض المناورات المبكرة للاتصال بخط الكهرباء بالطائرة من دون طيار، كانت تتصرف أحياناً بطرق غير متوقعة».

أثناء الاختبارات، وقف طيار سلامة ماهر بجانبها الطائرة من دون طيار ليتمكن من السيطرة عليها؛ إذ قد يؤدي أي خطأ إلى أضرار جسيمة، وحتى حرائق غابات إذا اشتعلت النيران في الطائرة من دون طيار فوق الغابة.

وبعد الكثير من الاختبارات، قام العلماء ببرمجة الطائرة من دون طيار للاقتراب من خط الكهرباء من الأسفل؛ مما يقلل من خطر الاصطدام. ومن هناك، كان عليهم أن يتوصلوا إلى كيفية تأمين الطائرة من دون طيار بأمان إلى خط الكهرباء.

مقابض للإمساك

جهّز الباحثون الطائرة من دون طيار بمقابض، وهي في الأساس عبارة عن مشبك معزول يمسك خط الطاقة دون توصيل الكهرباء إلى الطائرة من دون طيار نفسها. لا تتطلب آلية الإمساك تشغيل المحركات. يتعرف برنامج الطائرة من دون طيار عندما يكون المقبض في المكان المناسب ويقوم بتنشيط آلية كهرومغناطيسية تلتصق ببعضها بعضاً؛ ما يؤدي إلى ربط النظام بشكل آمن.

يعد هذا التصميم من دون محرك مهماً؛ لأن المصممين لم يرغبوا في إضافة المزيد من الوزن أو نقاط فشل إضافية للنظام.

وعندما تمتلئ بطاريات الطائرة من دون طيار، تقطع الدائرة التيار، ويتوقف المغناطيس عن العمل، ويفتح المقبض لتحرير الطائرة من دون طيار للطيران مرة أخرى.

أقوى التحديات

وكان التحدي الأخير في التصميم هو كيفية استخدام كهرباء خط الكهرباء لشحن الطائرة من دون طيار دون تحويلها كرةً ناريةً من المعدن والبلاستيك. لا يمكن للطائرات من دون طيار أن تصعد ببساطة إلى خط الكهرباء وتسرق الكهرباء منه.

تحمل خطوط نقل الطاقة النموذجية في أي مكان من 1000 فولت إلى 800000 فولت. تحتاج الإلكترونيات الاستهلاكية، بما في ذلك الطائرات من دون طيار، إلى محولات مخصصة لتحويل الكهرباء فرق جهد كهربائياً يمكن لبطارياتها التعامل معه (نحو 9 فولت).

لم يكن حمل المحول خياراً متاحاً؛ إذ يمكن أن يصل وزن المحولات ذات الجهد العالي إلى مئات الأطنان. وبدلاً من ذلك، قرر الباحثون استخدام اقتران حثّي. فجميع خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي تتسرب منها الطاقة على شكل مجال مغناطيسي حول الكابل.

ويوضح الفريق البحثي: «يتم الشحن بطريقة حثية، وبالتالي يعتمد فقط على التيار، وليس الجهد، لخط الطاقة. يؤدي هذا إلى توليد تيار في مجمع الطاقة الخاص بالطائرة من دون طيار، وهو ملف معدني يعمل إلى حد كبير مثل الشاحن اللاسلكي لهاتفك. ثم يتم استخدام التيار لشحن بطارية الطائرة من دون طيار. اعتماداً على جهد الكابل، ستحتاج الطائرة من دون طيار التي يبلغ وزنها 9.4 رطل إلى قضاء ما بين 30 دقيقة إلى ست ساعات على خط الكهرباء.

اختبارات وتجارب

وأخيراً، وُضعت الطائرة من دون طيار في حيز العمل بعد سبع سنوات من التطوير. ونجح الباحثون في تحقيق كل شيء. وعندما تكتشف الطائرة من دون طيار أن بطاريتها التي تبلغ سعة شحنتها 7000 ملي أمبير - ساعة تقترب من أدنى مستوى لها، فإنها تنتقل إلى وضع «البحث والالتقاط». إذ تنشط الكاميرة فيها، وتحدد أقرب خط كهرباء، وتناور تحت الكابل وتصعد ببطء. يتم تعشيق دليل الكابل ويبدأ في التحرك لإجراء اتصال. عندما يتصل الدليل بالكابل، فإنه يوجّه الطائرة من دون طيار لأعلى بطريقة تجعل المقبض المفتوح يتماشى تماماً مع كابل خط الطاقة.

أثناء صعوده، يُغلق المقبض مع إغلاق جانبي المشبك فوق كابل التوتر العالي. بعد التوصيل بخط الطاقة، يتم تنشيط دائرة التحكم المغناطيسية لإغلاق المشبك بأمان. عند هذه النقطة يبدأ «مصاص الدماء الكهربائي» لدينا في امتصاص الطاقة باستخدام الشاحن الاستقرائي الذي اخترعه.

أجرى الفريق اختبارات للنظام في مطار HCA في الدنمارك، دلّت على أن النظام يعمل وفعال. أجرت الطائرة من دون طيار خمس جلسات إعادة شحن دون أي تدخل بشري؛ ما سمح لها بالتحليق لمدة ساعتين دون انقطاع، وهي قفزة كبيرة من فترة الـ30 دقيقة التقليدية النموذجية.

ومن الناحية النظرية، ستكون الطائرة من دون طيار قادرة على الطيران إلى أجل غير مسمى. والخطوة التالية، بحسب الفريق الهندسي، ستكون تحسين النظام ومتانته لاختباره في الظروف الجوية السيئة.

يقول الفريق: «سيكون من الصعب مقاومة النظام للعوامل الجوية وجعله مقاوماً للجهد العالي جداً». لكي تعمل الطائرة من دون طيار حقاً على الشبكة، يجب أن تكون متينة وموثوقة للغاية؛ لأنها لا يمكن أن تشكّل خطراً على السلامة العامة. يجب أيضاً اتخاذ التدابير اللازمة لتجنب التشويش والاختطاف.

سلامة الطائرات

وأوضح الباحثون أن الخطوات التالية ستتضمن الكثير من الأعمال الهندسية والاختبارات للتحقق من وظائف النظام وسلامته. فرصة كبيرة قبل أن نرى طائرات مصاصي الدماء تحلّق في السماء، يجب حل مسائل أخرى، مثل من سيدفع ثمن الطاقة التي يتم امتصاصها من الخطوط.

ويعتقد الباحثون أن شركات المرافق ستستخدم في نهاية المطاف هذا النوع من الطائرات من دون طيار لخفض التكاليف الضخمة لمراقبة وصيانة خطوط الكهرباء.

على الرغم من أن الطائرة من دون طيار ستظل مشروعاً بحثياً ومشروعاً تجارياً، فليس من الصعب أن نرى كيف يمكن لعشاق الطائرات من دون طيار العادي أو أي صناعة في المستقبل تجهيز طائراتهم من دون طيار بها.

ويقول الفريق: «هناك ما يقرب من 25 مليون ميل من خطوط الكهرباء في جميع أنحاء العالم، وهو ما يكفي للدوران حول كوكب الأرض 1000 مرة، معظمها من التيار المتناوب». ويمكن لأي نوع من الطائرات من دون طيار استخدام كل هذه الخطوط لإعادة الشحن؛ ما يوفر جميع أنواع الشبكات التي تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع التي يمكنها تغيير الطريقة التي تراقب بها الصناعات بأكملها عملياتها، وتنظّمها وتحسّنها. وهذا يعني توفير الأموال وإنقاذ الأرواح في كثير من الحالات، مثل عمليات الطوارئ. وكما يقول المخترعون، فإن التطبيقات والفوائد التي يمكن استخلاصها من هذه التكنولوجيا «شاسعة مثل شبكة خطوط الطاقة العالمية نفسها».

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


افتتاح أكبر محطة لإزالة الكربون بالعالم في آيسلندا

افتتاح أكبر محطة لإزالة الكربون بالعالم في آيسلندا
TT

افتتاح أكبر محطة لإزالة الكربون بالعالم في آيسلندا

افتتاح أكبر محطة لإزالة الكربون بالعالم في آيسلندا

عام 2021، بدأت أول محطة كبيرة لإزالة الكربون، في امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء في زاوية نائية من آيسلندا. أما الآن، فقد افتتحت شركة «كلايموركس (Climeworks)»، التي أنجزتها، نسخة أكبر بعشر مرات.

الأكبر في العالم

إنها أكبر محطة من نوعها في العالم. ففي داخل صناديق بحجم حاوية الشحن، تقوم المراوح بسحب الهواء الخارجي من خلال المرشحات التي تلتقط ثاني أكسيد الكربون. وتعتمد العملية على الطاقة المتجددة من محطة الطاقة الحرارية الأرضية المجاورة.

وبعد احتجاز ثاني أكسيد الكربون، تقوم شركة تدعى «كاربفيكس» بإذابته في الماء وضخه إلى أعماق الأرض، حيث يتفاعل بشكل طبيعي مع صخور البازلت ويتحول إلى حجر بشكل دائم.

وقد قام المصنع الجديد، المسمى «ماموث (Mammoth)»، بتركيب 12 حاوية معيارية حتى الآن. وبحلول نهاية العام، سيكون لديه 72 حاوية، مع القدرة على التقاط نحو 36 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً (ويتم تمويل هذا العمل عن طريق بيع خدمة إزالة الكربون لشركات مثل «مايكروسوفت» و«سترايب»).

وهذا تقدم ملموس، حيث إن المصنع الأول المسمى «أوركا (Orca)» يلتقط نحو 4 آلاف طن. ومع ذلك فإن هذه الكمية لا تزال ضئيلة من حجم التلوث الذي يضخه البشر في الهواء كل عام: نحو 40 مليار طن من الغاز.

مشروعات حول العالم

تتسابق الشركة للتوسع، باستخدام ما تتعلمه من كل عملية تثبيت للمساعدة في تحسين التثبيت التالي، في عملية يسميها الرئيس التنفيذي كريستوف جيبالد «الابتكار القائم على النشر».

وفي الولايات المتحدة، تعمل الشركة على 3 مشروعات تم تصميم كل منها لالتقاط ما لا يقل عن مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً. كما تقوم أيضاً بتطوير مشروعات جديدة في كندا والنرويج وكينيا.

تكنولوجيا باهظة الثمن

وعلى الرغم من أن انخفاض تكلفة الطاقة المتجددة يمكن أن يساعد، ومع قيام الشركة ببناء المزيد، ستستمر التكلفة في الانخفاض. وقال جيبالد في مقابلة سابقة: «إن العامل الرئيسي الوحيد لخفض منحنى التكلفة لدينا هو التوسع الصناعي، ولكي تكون حلاً فعالاً لمكافحة أزمة المناخ، ستحتاج صناعة إزالة الكربون بأكملها إلى التطوير على مدى السنوات العشر إلى العشرين المقبلة؛ مما يخلق قدرات لإزالة الكربون بحلول عام 2050».

أساليب امتصاص الكربون

وتتخذ شركات أخرى مجموعة متنوعة من الأساليب التكنولوجية المختلفة لسحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء. تستخدم إحدى الشركات الناشئة وهي «هيرلوم (Heirloom)» مسحوق الغبار الصخري لامتصاص الكربون. كما يعمل بعض الباحثين على أنظمة سلبية يمكنها التقاط ثاني أكسيد الكربون وإطلاقه للتخزين دون استخدام كميات كبيرة من الطاقة.

ولمعالجة تغير المناخ، فإن التحدي الأكبر الذي يواجه البشرية هو القضاء على الانبعاثات في كل جانب من جوانب المجتمع، من وسائل النقل ومحطات الطاقة إلى الغذاء. لكن إزالة الكربون ضرورية أيضاً لتحقيق الأهداف المناخية.

جهود بيئية طبيعية وتكنولوجية

يقول جيبالد: «من الواضح أن العلم لديه فرصة لتحقيق أهداف درجة الحرارة المنصوص عليها في اتفاقية باريس، ويجب على العالم إزالة مليارات عدة من الأطنان من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بحلول عام 2050 على أبعد تقدير... وبينما يظل خفض الانبعاثات على رأس الأولويات، فإن الوصول إلى صافي الصفر في عام 2050 وما بعده أمر مستحيل دون إزالة الكربون النشط».

ويضيف : «لا يمكن مواجهة الحجم الهائل للتحدي من خلال حل واحد لإزالة الكربون، ولكن لا يمكن تحقيق ذلك إلا إذا بدأنا في توسيع نطاق الحلول الواعدة والقابلة للتطوير والفعالة في وقت واحد. إن المزيج الجيد يتكون بالتأكيد من الحلول القائمة على الطبيعة والحلول القائمة على التكنولوجيا. ومن المؤسف أن توسيع نطاق الصناعة إلى نطاق غيغاطن لا يمكن أن يتم بين عشية وضحاها. ولهذا السبب يتعين علينا أن نبدأ اليوم، ولا نحتاج إلى فقدان الزخم حتى عام 2050، حتى نتمكن من إزالة الكربون من الغلاف الجوي بشكل هادف عندما يكون العالم في أمس الحاجة إليه».

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

حقائق

نحو 40 مليار طن

من الغاز حجم التلوث الكربوني الذي يضخه البشر في الهواء كل عام


نظام ذكاء اصطناعي من «غوغل» يتنبأ بسلوك الجزيئات البشرية

نظام ذكاء اصطناعي من «غوغل» يتنبأ بسلوك الجزيئات البشرية
TT

نظام ذكاء اصطناعي من «غوغل» يتنبأ بسلوك الجزيئات البشرية

نظام ذكاء اصطناعي من «غوغل» يتنبأ بسلوك الجزيئات البشرية

يمنح الذكاء الاصطناعي الآلات القدرة على إنتاج مقاطع فيديو، وكتابة رموز الكومبيوتر، وحتى إجراء محادثة، كما أنه يعمل على تسريع الجهود لفهم جسم الإنسان ومحاربة الأمراض.

نسخة ذكاء اصطناعي مطورة

أمس (الأربعاء)، كشف «غوغل ديب مايند (Google DeepMind)»، مختبر الذكاء الاصطناعي المركزي لشركة التكنولوجيا العملاقة، سوية مع شركة «آيزومورفيك لابس (Isomorphic Labs)»، وهي شركة شقيقة له، عن نسخة أكثر قوة من «ألفا فولد (AlphaFold)»، وهي تقنية ذكاء اصطناعي تساعد العلماء على فهم سلوك الآليات المجهرية التي تحرك الخلايا في جسم الإنسان.

لغز طيّ البروتين

وكانت نسخة مبكرة من «ألفا فولد» صدرت عام 2020، قد حلت لغزاً حيّر العلماء لأكثر من 50 عاماً، وهي المشكلة التي كان يطلق عليها «مشكلة طي البروتين». والبروتينات هي الجزيئات المجهرية التي تحرّك سلوك جميع الكائنات الحية. وتبدأ هذه الجزيئات بوصفها سلاسل من المركبات الكيميائية قبل أن تلتوي وتنطوي إلى أشكال ثلاثية الأبعاد تحدد كيفية تفاعلها مع الآليات المجهرية الأخرى في الجسم.

قضى علماء الأحياء سنوات أو حتى عقوداً في محاولة تحديد شكل البروتينات الفردية. ثم جاءت «ألفا فولد». وعندما قام أحد العلماء بتغذية هذه التقنية بسلسلة من الأحماض الأمينية التي تشكّل البروتين، استطاع التنبؤ بالشكل ثلاثي الأبعاد خلال دقائق.

تسريع اكتشاف الأدوية

وعندما أطلقت شركة «ديب مايند» علناً «ألفا فولد» بعد عام من ذلك، بدأ علماء الأحياء في استخدامها لتسريع اكتشاف الأدوية. واستخدم الباحثون في جامعة كاليفورنيا، في سان فرنسيسكو، هذه التكنولوجيا في أثناء عملهم على فهم فيروس «كورونا» والاستعداد لأوبئة مماثلة. كما استخدمها آخرون في جهودهم لإيجاد علاجات للملاريا ومرض باركنسون.

والأمل هو أن هذا النوع من التكنولوجيا سيعمل بشكل كبير على تبسيط عملية تطوير أدوية ولقاحات جديدة. وقال جون جامبر، الباحث في «غوغل ديب مايند»: «إن هذه التكنولوجيا تخبرنا كثيراً عن كيفية تفاعل أجهزة الخلية... وتخبرنا كيف يجب أن يعمل هذا، وماذا يحدث عندما نمرض».

سلوك الحمض النووي

الإصدار الجديد «ألفا فولد3 (AlphaFold3)» يوسع نطاق التكنولوجيا إلى ما هو أبعد من طي البروتين. فبالإضافة إلى التنبؤ بأشكال البروتينات، يمكنه التنبؤ بسلوك الآليات البيولوجية المجهرية الأخرى، بما في ذلك الحمض النووي، حيث يخزّن الجسم المعلومات الجينية، والحمض النووي الريبي، الذي ينقل المعلومات من الحمض النووي إلى البروتينات.

«إن علم الأحياء نظام ديناميكي»، كما يقول ديميس هاسابيس، الرئيس التنفيذي لشركة «ديب مايند» ومؤسس «آيزوفورميك لابس»، التي تمتلكها «غوغل» أيضاً: «يجب أن تفهم التفاعلات بين الجزيئات والهياكل المختلفة... هذه خطوة في هذا الاتجاه».

موقع إلكتروني مخصص للعلماء

تقدم الشركة موقعاً إلكترونياً يمكن للعلماء من خلاله استخدام «ألفا فولد3». وتقدم مختبرات أخرى، أبرزها مختبر في جامعة واشنطن، تكنولوجيا مماثلة. وفي بحث نُشر يوم الثلاثاء الماضي في مجلة «نتشر (Nature)» العلمية، أظهر جامبر وزملاؤه الباحثون أنه يحقق مستوى من الدقة يفوق بكثير أحدث ما توصّلت إليه التكنولوجيا.

وقال دنيز كافي، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة «تاماريند بيو»، وهي شركة ناشئة تعمل على بناء التكنولوجيا لتسريع اكتشاف الأدوية، إن التكنولوجيا يمكن أن «توفر أشهراً من العمل التجريبي وتمكن الأبحاث التي كانت مستحيلة في السابق... وهذا يمثل وعداً هائلاً».

* خدمة «نيويورك تايمز»


طابعة تجسيمية عملاقة… لمصانع المستقبل

طابعة تجسيمية عملاقة… لمصانع المستقبل
TT

طابعة تجسيمية عملاقة… لمصانع المستقبل

طابعة تجسيمية عملاقة… لمصانع المستقبل

تقبع في أحد مستودعات جامعة ماين آلة عملاقة جديدة لتصنيع المواد المضافة تسمى «فاكتوري أوف ذا فيوتشر1.0» Factory of the Future 1.0 (مصنع المستقبل 1.0). وإذا كان مطوروها على حق، فقد تجسد الواسطة الجديدة التي يتم بها بناء العديد من الأشياء نموذج مصنع المستقبل.

ظاهرياً، إنها طابعة ثلاثية الأبعاد، ذات فوهة معقدة متصلة بمتاهة من الأسلاك التي تتدلى من هيكل فولاذي طويل بالقرب من سقف المستودع.

روبوتات التصنيع

الآلة عبارة عن نسخة كبيرة الحجم من أنواع روبوتات التصنيع المضافة التي تصنع أجزاء بلاستيكية صغيرة في مختبرات التصنيع، أو هياكل بحجم منزل من الخرسانة.

ووفقا للجامعة، فإن مصنع المستقبل 1.0 هو أكبر طابعة للبلاستيك الحراري - البوليمرات في العالم. وهي قادرة على طباعة أشياء يصل طولها إلى 96 قدماً (29.25م) وعرضها 32 قدماً (9.75م) وارتفاعها 18 قدماً (5.5م)، ويمكنها طباعة ما يصل إلى 500 رطل (227 كلغم تقريباً) من المواد في الساعة، وهو ما يكفي لإنتاج منزل مساحته 600 قدم مربعة (55.7 متر مربع) في أقل من أربعة أيام.

خلية تصنيع رقمية هجينة

لكن هذه الآلة لا تقوم فقط بإخراج مواد البناء الأساسية مثل مسدس الغراء الضخم، بل إنها قادرة على القيام بالتصنيع الطرحي، مثل الطحن، بالإضافة إلى استخدام ذراع آلية للقيام بمهام أكثر تعقيداً.

يسمح النظام المدمج بوضع الألياف في كائن مطبوع مما يمنحه قدراً أكبر من السلامة الهيكلية، ما يسمح للمساحات المطبوعة بالتمدد لمسافة أبعد، وتمكين المباني المطبوعة ثلاثية الأبعاد في المصنع من أن تصبح أكبر. يقول حبيب داغر، المدير التنفيذي لمركز الهياكل المتقدمة والمركبات (ASCC) في الجامعة: «إن تسميتها طابعة هي في الواقع تسمية خاطئة... إنها خلية تصنيع رقمية هجينة تسمح لنا بجمع عمليات التصنيع المتعددة معاً لإنتاج أشياء مختلفة».

أحد الأشياء الرئيسية هو مباني السكن. والطابعة الجديدة هي تطور لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد السابقة التي تم تطويرها في جامعة ماين التي ظل الباحثون فيها يستكشفون طرق ومواد الطباعة ثلاثية الأبعاد لسنوات، مع التركيز على الإسكان.

وقد أظهر العمل السابق أن الطابعات واسعة النطاق يمكنها استخدام المواد الحيوية المتجددة، وحتى منتجات النفايات للتصنيع الإضافي.

في أواخر عام 2022، كشفت الجامعة عن منزلها BioHome3D، المطبوع ثلاثي الأبعاد المصنوع من نشارة الخشب من مخلفات مصانع الخشب في ولاية ماين، والراتنج الحيوي. وبدلاً من الخرسانة كثيفة الكربون المستخدمة في صنع العديد من المنازل الأخرى المطبوعة ثلاثية الأبعاد، فإن المواد المستخدمة في هذا النموذج الأولي هي مواد حيوية بنسبة 100 في المائة وقابلة لإعادة التدوير.

منازل ومطابخ وقوارب وآلات طيران

ومع مصنع المستقبل 1.0 هذا، أصبح داغر وفريقه من الباحثين قادرين على طباعة أشياء أكبر بأربعة أضعاف مما كانوا يستطيعون باستخدام أجهزتهم السابقة. ولأنها قادرة على القيام بمهام متعددة، فإن الآلة الجديدة ليست قادرة على بناء الجدران أو هيكل المنزل فحسب، بل

أيضاً دمج الأسلاك والسباكة، وفي النهاية حتى تركيب المطبخ.

يقول داغر: «نحن لا نطبع هيكلاً، بل نحاول طباعة الأنظمة». وبتمويل من مصادر مثل وزارة الدفاع، بالإضافة إلى هيئة الإسكان بولاية ماين، من المتوقع أن يتم استخدام أداة التصنيع الإضافي في مشاريع الإسكان بأسعار معقولة، وكذلك في بناء أشياء مثل القوارب، وآلات الطيران.

«بالطبع المنزل والسفينة مختلفان»؛ يقول داغر: «لكن في الوقت نفسه، هناك الكثير من أوجه التشابه بينهما... ما نقوم بتطويره من خلال عمليات التصنيع المتكاملة هذه في حجم بناء واحد يسمح لنا بإنتاج ليس فقط المنازل، ولكن جميع أنواع الأشياء الأخرى». من المهم لهذا النهج في التصنيع مراقبة الجودة، وضمان الجودة. يقول داغر إن فريقه يقوم بدمج أجهزة الاستشعار والذكاء الاصطناعي في النظام حتى يتمكن من ضمان الدقة أثناء الطباعة، أو مد الكابلات، على سبيل المثال، ولكن أيضاً التصحيح الذاتي إذا أصبحت الفجوات كبيرة جداً، أو خرجت القطع عن المحاذاة. «هناك الكثير من الفرص لاستخدام هذه التكنولوجيا للقيام بالكثير من الأشياء المختلفة، وليس فقط الإسكان. إنها تفكر في تغيير الطريقة التي نصنع بها الأشياء بشكل عام».

أحياء سكنية مطبوعة

ويضيف داغر أن الخطوة التالية هي توسيع العمل الذي قام به فريقه في إنشاء النموذج الأولي BioHome3D ليشمل حياً مكوناً من تسع وحدات من المنازل ذات الأسعار المعقولة بالتعاون مع منظمة محلية غير ربحية تدعى Penquis. ويتوقع أن تبدأ هذه الطباعة في العام المقبل.

وفي هذه الأثناء، يعمل فريقه على تحسين الجهاز الجديد ويحاول زيادة السرعة التي يمكنه الطباعة بها. الهدف هو أن نكون قادرين على إنتاج ما يعادل منزل مساحته 600 قدم مربعة كل 48 ساعة، أو طباعة نحو 1000 رطل من المواد في الساعة. ويقول: «لقد انتقلنا من 20 رطلاً في الساعة إلى 500 رطل على مدى السنوات الثلاث الماضية... الوصول إلى 1000 رطل أمر ممكن للغاية».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»

اقرأ أيضاً

حقائق

55.7

متر مربع -مساحة منزل تنتجه الطابعة في اقل من اربعة ايام


بعد تأجيل الموعد... «ناسا» تسعى لإطلاق أول رحلة مأهولة لـ«ستارلاينر»

كبسولة ستارلاينر الفضائية في كيب كانافيرال بفلوريدا بعد تأجيل إطلاقها (أ.ف.ب)
كبسولة ستارلاينر الفضائية في كيب كانافيرال بفلوريدا بعد تأجيل إطلاقها (أ.ف.ب)
TT

بعد تأجيل الموعد... «ناسا» تسعى لإطلاق أول رحلة مأهولة لـ«ستارلاينر»

كبسولة ستارلاينر الفضائية في كيب كانافيرال بفلوريدا بعد تأجيل إطلاقها (أ.ف.ب)
كبسولة ستارلاينر الفضائية في كيب كانافيرال بفلوريدا بعد تأجيل إطلاقها (أ.ف.ب)

قالت إدارة الطيران والفضاء الأمريكية «ناسا»، أمس الثلاثاء، إنها أجّلت الموعد المستهدف للمحاولة التالية لإطلاق كبسولة ستارلاينر الفضائية، من إنتاج «بوينغ»؛ لاستبدال صمام الضغط في صاروخها الداعم.

ولن يكون الموعد الجديد لأول رحلة تجريبية مأهولة لكبسولة الفضاء قبل 17 مايو (أيار).

الرحلة الأولى للمركبة «سي.إس.تي-100 ستارلاينر» تحظى باهتمام كثيرين، إذ ستحمل رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية. وتأجلت كثيراً في وقت تسعى فيه شركة بوينغ للتنافس مع «سبيس إكس»، التابعة لإيلون ماسك، لنيل حصة أكبر من أعمال «ناسا» المربحة.

وتأجلت الرحلة التجريبية، مساء الاثنين، قبل أقل من ساعتين من بدء العدّ التنازلي، بعد اكتشاف عطل في صمام تنظيم الضغط بخزان الأكسجين السائل في المرحلة العليا لصاروخ من المقرر أن يطلق الكبسولة الجديدة إلى المدار.

وأعد الصاروخ، وهو مكون منفصل عن كبسولة ستارلاينر، للمهمة تحالف الإطلاق المتحد «يو.إل.إيه»، وهو مشروع مشترك بين بوينغ ولوكهيد مارتن.

وبعد تأجيل محاولة الإطلاق، يوم الاثنين، أعلنت «ناسا» و«بوينج» والتحالف أنهم سيسعون للمحاولة مرة أخرى، يوم الجمعة.

لكن «ناسا» قالت لاحقاً إن هناك حاجة لمزيد من الوقت بعد أن قرر التحالف «إزالة واستبدال» صمام الضغط المعيب. وقالت «ناسا» إن ذلك سيتطلب إعادة الصاروخ إلى حظيرته، اليوم الأربعاء؛ لإجراء الإصلاحات وفحص التسرب وغيره قبل محاولة الإطلاق الثانية.

وقالت «ناسا» إن تلك الإصلاحات أجّلت موعد الإطلاق المحتمل لأسبوع آخر.


تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني
TT

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

تحليل دور الجينات في مرض الكبد الدهني

كشف بحث جديد عن اختراق محتمل في علاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي (non-alcoholic fatty liver disease). وهي حالة تؤثر على نحو شخص من كل أربعة في جميع أنحاء العالم.

وأجرى الدراسة فريق دولي بقيادة البروفسورة لورا هيسلر، من «معهد رويت» بجامعة أبردين في المملكة المتحدة، والدكتورة فيونا موراي من «معهد العلوم الطبية» بالجامعة، ونُشرت في مجلة «سيل ميتابولزم» (Cell Metabolism) في 26 أبريل (نيسان) 2024.

تحليل جيني بريطاني لمرض الكبد

حللت الدراسة بيانات عن جينات أكثر من 400 ألف فرد من البنك الحيوي في المملكة المتحدة، وكشفت عن وجود ارتباط كبير بين المتغيرات في جين يدعى «جي بي آر 75» (GPR75) وبين التعرض للتنكس الدهني الكبدي (hepatic steatosis) وهو شكل من أشكال مرض الكبد الدهني غير الكحولي الذي يتميز بتراكم الدهون في الكبد.

علاوة على ذلك، أظهرت التجارب التي أُجريت على الفئران أن إزالة الجين «جي بي آر 75» حالت دون تطور الكبد الدهني، حتى في حالة اتباع النظام الغذائي في الدول الغربية. وهذا ما سلط الضوء على الآثار العلاجية المحتملة لاستهداف هذا الجين.

والنظام الغذائي ذو النمط الغربي هو نمط غذائي يتميز عموماً بتناول كميات كبيرة من الأطعمة الجاهزة المعبأة مسبقاً، والحبوب المكررة، واللحوم الحمراء، واللحوم المصنعة، والمشروبات عالية السكر، والحلوى، والأطعمة المقلية، والمنتجات الحيوانية المنتجة صناعياً، والزبدة.

تطويرات علاجية

وشددت لورا هيسلر على أهمية هذه النتائج؛ مشيرة إلى وجود نقص في الأدوية المتاحة المصممة خصيصاً لعلاج مرض الكبد الدهني غير الكحولي، وكذلك العواقب الوخيمة للمرض المتقدم، مثل تليف الكبد الذي قد يتطلب زراعة الكبد.

من جهتها، أكدت الدكتورة فيونا موراي إمكانية استخدام الجين «جي بي آر 75» بوصفه هدفاً قابلاً للارتباط (druggable target). وهذا مصطلح يُستخدم في ميدان اكتشاف الأدوية، لوصف هدف بيولوجي -مثل البروتين- معروف، أو متوقع له أن يرتبط بشكل كبير بالدواء.

ومن خلال الاستفادة من هذا الاكتشاف، يهدف الباحثون إلى مواصلة البحث في استراتيجيات تثبيط نشاط الجين «جي بي آر 75»، من أجل ترجمة النتائج التي توصلوا إليها إلى تطبيقات سريرية.

وتمتد آثار الدراسة إلى ما هو أبعد من مرض الكبد الدهني غير الكحولي، لتتماشى مع الأهداف البحثية الأوسع لـ«مركز أبردين للقلب والأوعية الدموية والسكري» في المملكة المتحدة، للكشف عن أهداف علاجية جديدة للأمراض الأيضية، والحالات ذات الصلة، بما في ذلك أمراض القلب وارتفاع ضغط الدم والسكري.

دراسة أميركية لخلل التمثيل الغذائي

وقد وفَّرت دراسة رائدة أخرى نُشرت في مجلة (Life Science Alliance) في 2 أبريل 2024 من قبل إجنازيو بيراس، من قسم علم الجينوم العصبي، وجوانا ديستيفانو من وحدة أبحاث مرض السكري والأمراض الأيضية، وكلاهما من معهد أبحاث الجينوم الانتقالي، بمدينة فينيكس، بولاية أريزونا، في الولايات المتحدة، رؤى مهمة حول الدوافع الجزيئية لمرض الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي (الخلل الأيضي) وشكله الأكثر خطورة التهاب الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي metabolic dysfunction-associated steatohepatitis» (MASH)»؛ إذ يؤثر مرض الخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease» (MASLD)» الذي يُعرف أيضاً باسم مرض الكبد الدهني غير الكحولي، على جزء كبير من سكان العالم. ومن المتوقع أن يصبح أكثر انتشاراً في العقود القادمة، كما يشكل خطراً أكبر لحدوث مضاعفات صحية خطيرة، ما يسلط الضوء على الحاجة الملحة للتدخلات الدوائية الفعالة.

شبكات جينات ترتبط بمرض الكبد

وتمثل الدراسة أكبر تحليل لمجموعات بيانات التعبير الجيني -وهي العملية التي يتم من خلالها استخدام المعلومات الجينية لاصطناع منتجات جينية وظيفية؛ إذ تحتوي كل خلية في الجسم على الحمض النووي نفسه، باستثناء بعض الخلايا، مثل خلايا الدم الحمراء وبعض خلايا الجهاز المناعي- حتى الآن.

وتتضمن البيانات معلومات من 10 مجموعات متنوعة، تضم أكثر من ألف مريض، وعناصر تحكم من خلال فحص أنماط التعبير الجيني عبر مجموعات البيانات هذه؛ حيث حدد الباحثون شبكات الجينات المرتبطة بالخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني. واكتشفوا جينات جديدة لم يتم ربطها سابقاً بالمرض.

وتقدم هذه النتائج رؤى قيِّمة حول الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور الخلل الأيضي المرتبط بمرض الكبد الدهني، وتوفر أهدافاً محتملة للتدخلات العلاجية. ومن خلال استهداف هذه الجينات يهدف الباحثون إلى تطوير علاجات جديدة لمنع تطور التهاب الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي، والتخفيف من المخاطر الصحية المرتبطة به.