الجينات قد تنقذ آلاف المرضى من بتر الأطراف

دراسة جديدة تفتح الباب للتنبؤ المبكر بمضاعفات مرض الشرايين الطرفية

شكل تصويري لمرض الشرايين الطرفية الناجم عن قلة تدفق الدم في الأطراف بسبب الترسبات على جدران الشرايين فيها
شكل تصويري لمرض الشرايين الطرفية الناجم عن قلة تدفق الدم في الأطراف بسبب الترسبات على جدران الشرايين فيها
TT

الجينات قد تنقذ آلاف المرضى من بتر الأطراف

شكل تصويري لمرض الشرايين الطرفية الناجم عن قلة تدفق الدم في الأطراف بسبب الترسبات على جدران الشرايين فيها
شكل تصويري لمرض الشرايين الطرفية الناجم عن قلة تدفق الدم في الأطراف بسبب الترسبات على جدران الشرايين فيها

قد يصبح الأطباء قريباً قادرين على معرفة المرضى الأكثر عرضة لفقدان أطرافهم قبل ظهور الأعراض الخطيرة بسنوات، وذلك بفضل دراسة جينية حديثة كشفت عن مؤشرات وراثية قد تساعد في التنبؤ بمضاعفات مرض الشرايين الطرفية أحد أكثر أمراض الأوعية الدموية شيوعاً وخطورة.

مرض الشرايين الطرفية

ويصيب مرض الشرايين الطرفية ملايين الأشخاص حول العالم، ويحدث عندما تتراكم الترسبات الدهنية داخل الشرايين التي تُغذّي الساقَيْن أو الذراعَيْن أو الحوض، مما يقلّل تدفق الدم إلى الأطراف. وفي الحالات المتقدمة قد يؤدي نقص التروية الدموية إلى تلف الأنسجة بشكل دائم، الأمر الذي يجعل البتر الخيار الطبي الوحيد لإنقاذ حياة المريض.

وفي الولايات المتحدة وحدها يُجرى نحو 150 ألف عملية بتر للساق سنوياً نتيجة مضاعفات هذا المرض، وفقاً لجمعية القلب الأميركية. ومع ذلك لا يزال الأطباء عاجزين عن تحديد أي المرضى سيواجهون هذا المصير رغم أن عدد المصابين بالمرض يتراوح بين 10 و12 مليون شخص.

وقد تمثّل دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة نورث إيسترن الأميركية ونُشرت في «المجلة الدولية للعلوم الجزيئية» (International Journal of Molecular Sciences) في 10 أبريل (نيسان) 2026، خطوة مهمة نحو تغيير هذا الواقع.

البحث عن الإجابة داخل الحمض النووي

اعتمد الفريق البحثي على تقنية تُعرف باسم «دراسة الارتباط على مستوى الجينوم» (GWAS)، وهي منهجية علمية تُستخدم للبحث عن اختلافات جينية مرتبطة بمرض معين من خلال مقارنة الحمض النووي (دي إن إيه DNA) لآلاف الأشخاص. واستفاد الباحثون من قاعدة بيانات ضخمة تابعة لبرنامج «All of Us» الذي تُشرف عليه المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة، ويهدف إلى جمع معلومات صحية وجينية من متطوعين من مختلف الخلفيات لدعم تطوير الطب الدقيق.

تحديد 38 متغيراً جينياً قد ترتبط بزيادة خطر الإصابة بالمرض

وبعد تحليل آلاف السجلات الجينية تمكّن العلماء من تحديد 38 متغيراً جينياً قد ترتبط بزيادة خطر الإصابة بأشكال شديدة من مرض الشرايين الطرفية، وهي الأشكال التي قد تنتهي بفقدان أحد الأطراف.

واللافت أن العديد من هذه المتغيرات الجينية يرتبط بوظائف حيوية مهمة داخل الجسم، من بينها تنظيم الالتهابات وتكوين الأوعية الدموية والشعيرات الدموية، وهي عوامل تلعب دوراً أساسياً في تطور المرض ومضاعفاته.

من علاج المرض إلى توقعه

ويرى الباحثون أن أهمية هذه النتائج لا تكمن فقط في فهم المرض بصورة أفضل، بل في إمكانية استخدامها مستقبلاً لتطوير اختبارات جينية تساعد على تحديد المرضى الأكثر عرضة للخطر قبل ظهور الأعراض المتقدمة.

ويقول أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة نورث إيسترن بورتلاند الأميركية المشارك في الدراسة، الدكتور سعيد أمل، إن المرضى غالباً لا يلجأون إلى الطبيب إلا بعد ظهور آلام شديدة في الساقَيْن أو الذراعَيْن، وفي كثير من الحالات يكون الوقت قد تأخر لإنقاذ الطرف المصاب. وأضاف أن القدرة على التعرف إلى الأشخاص المعرضين للبتر مبكراً قد تتيح للأطباء التدخل الوقائي من خلال الأدوية أو الإجراءات العلاجية المناسبة قبل وصول المرض إلى مراحل متقدمة.

نحو طب أكثر دقة وشخصية

تندرج هذه الدراسة ضمن التوجه العالمي المتسارع نحو ما يُعرف بالطب الدقيق أو الطب الشخصي، وهو نهج يعتمد على الخصائص الجينية والبيولوجية لكل فرد لتصميم خطط علاجية أكثر فاعلية. ويؤكد الباحثون أن فهم العوامل الوراثية المرتبطة بمضاعفات مرض الشرايين الطرفية قد يسمح مستقبلاً بتخصيص العلاج وفق مستوى الخطر لدى كل مريض بدلاً من الاعتماد على نهج علاجي موحد للجميع.

كما يمكن أن يساعد ذلك في توجيه الموارد الطبية إلى المرضى الأكثر حاجة إلى المراقبة والتدخل المبكر، الأمر الذي قد يقلّل معدلات البتر ويحسّن جودة الحياة لدى آلاف المرضى.

نتائج واعدة... لكن الطريق لا يزال طويلاً

ورغم أهمية النتائج يحذّر الباحثون من أن الدراسة لا تزال في مراحلها الأولى، فقد استندت التحليلات إلى قاعدة بيانات واحدة فقط، مما يعني أن النتائج تحتاج إلى التحقق من صحتها في مجموعات سكانية أخرى قبل اعتمادها سريرياً. ولهذا يعمل الفريق حالياً على التعاون مع مراكز طبية وجامعات أميركية أخرى لتحليل بيانات مرضى إضافيين، والتأكد من أن المؤشرات الجينية المكتشفة قادرة بالفعل على التنبؤ بخطر البتر لدى مختلف الفئات السكانية. ويأمل العلماء أن تقود هذه الجهود إلى تطوير أدوات تشخيصية جديدة تسمح للأطباء بالانتقال من علاج المضاعفات بعد حدوثها إلى منعها قبل وقوعها.

وفي حال تأكدت النتائج مستقبلاً فقد يشهد مجال أمراض الأوعية الدموية تحولاً مهماً؛ حيث يصبح تحليل الجينات جزءاً من التقييم الروتيني للمرضى، بما يتيح إنقاذ عدد كبير من الأطراف التي كانت ستفقد بسبب المرض. فبدلاً من انتظار ظهور الأعراض المتقدمة قد يصبح بالإمكان التدخل مبكراً وحماية المرضى من واحدة من أكثر مضاعفات المرض قسوة وتأثيراً على حياتهم.



كيف نجح العلماء في خلق خلية من العَدَمْ؟

شكل تصويري للخلية الحية للإنسان المكونة من نواة تحيط بها السيتوبلازما داخل غشاء محيط بها
شكل تصويري للخلية الحية للإنسان المكونة من نواة تحيط بها السيتوبلازما داخل غشاء محيط بها
TT

كيف نجح العلماء في خلق خلية من العَدَمْ؟

شكل تصويري للخلية الحية للإنسان المكونة من نواة تحيط بها السيتوبلازما داخل غشاء محيط بها
شكل تصويري للخلية الحية للإنسان المكونة من نواة تحيط بها السيتوبلازما داخل غشاء محيط بها

لطالما حلم العلماء باكتشاف سرّ تحويل المواد الكيميائية إلى حياة. وهذا الشهر أعلن فريق من جامعة مينيسوتا عن تحقيق خطوة كبيرة نحو تحقيق هذا الحلم، كما كتب كارل زيمر، وماركو هيرنانديز.

تصنيع خلايا بسيطة

بمزج عشرات المكونات تمكن الباحثون من تصنيع خلايا بسيطة تتغذى، وتنمو، وتتكاثر، وتتنافس فيما بينها على الغذاء. ورغم أن هذه الخلايا ليست حية تماماً، فإنّها تحمل معظم سمات الحياة.

وقالت كيت أدامالا، عالمة الأحياء التركيبية في الجامعة، التي قادت البحث: «الحياة ليست ثنائية... لهذا السبب أتردد في وصفها بأنها (حية). إذ لا يوجد خط فاصل واضح، مهما تمنينا ذلك».

حتى الآن لم يتقن العلماء وصفة خلية قادرة على أداء هذا الكمّ الهائل من الوظائف، كما صرّح جون غلاس، عالم الأحياء التركيبية في معهد جيه كريغ فينتر في سان دييغو، والذي لم يشارك في الدراسة. وأضاف: «من المذهل أنها استطاعت الجمع بين كل هذه العناصر». وقالت روزانا ضياء، عالمة الأحياء الحاسوبية بجامعة ميسوري، والتي لم تشارك في المشروع: «سنتذكر هذه اللحظة».

خلية تشابه البطاطا

ومن جهته قال درو إندي، عالم الأحياء التركيبية في جامعة ستانفورد: «إنها خلية مُصنّعة، وليست وليدة. إنها مُركّبة، لكنها تؤدي وظائف الخلايا». وأطلقت أدامالا على ابتكارها اسم «سباد سيل» (SpudCell)، نسبةً إلى شكلها الشبيه بالبطاطا. وبدلاً من تسجيل براءة اختراع لها، تعمل هي وإندي على تنظيم مجتمع من العلماء للتركيز على جعل «سباد سيل» أكثر حيوية، وتكييفها مع أنواع جديدة من التجارب. وقد أسسا مع زملائهما منظمة بحثية غير ربحية يُقدّر إندي أنها ستنفق مئات الملايين من الدولارات على هذا الجهد خلال العقد القادم. ومن المتوقع انضمام مئات العلماء إليها.

ونشرت أدامالا وزملاؤها تقريراً مفصلاً من 190 صفحة عن عملهم على الإنترنت. ويخضع البحث حالياً للمراجعة تمهيداً لنشره في إحدى المجلات العلمية.

هندسة الخلايا اصطناعياً لأهداف البحث العلمي

يأمل العلماء أن تُتيح لهم الخلايا الاصطناعية معرفة جوانب من الحياة لا تستطيع الخلايا الطبيعية كشفها، بما في ذلك أسئلة أساسية مثل عدد الجينات اللازمة لأبسط أشكال الحياة.

وقد تُهندَس الخلايا اصطناعياً يوماً ما للقيام بأمور لا تستطيع الخلايا الطبيعية القيام بها، مثل إنتاج أنواع جديدة من الأدوية، أو استخلاص كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ونظرياً، قد تُنتج خلايا «سباد» المُهندسة مجموعة واسعة من البروتينات التي لا تستطيع الخلايا الطبيعية إنتاجها، أو حتى مواد كيميائية سامة، مثل وقود الصواريخ. وقال غلاس: «الآن يُمكننا التفكير في إجراء تجارب كيميائية لا نزال نعجز عن فهمها».

سبر لغز الحياة

يكمن لغز الحياة كما نعرفها في تعقيدها الغامض، والمتشابك. إذ يحتوي حمضنا النووي على عشرات الآلاف من الجينات، بالإضافة إلى ملايين المفاتيح الجزيئية التي تُفعّل هذه الجينات، وتُعطّلها. ولا يزال العلماء يجهلون وظائف العديد من هذه الأجزاء من الحمض النووي. وكثيراً ما يتبين أن الجين الذي يعتقدون أنهم يفهمونه يؤدي وظائف أخرى غير متوقعة.

ومنذ تسعينات القرن الماضي انكبّت عدة مختبرات على البحث في أجزاء صغيرة من هذه المشكلة. وقد أتقن بعضها طرقاً لصنع فقاعات مجوفة من جزيئات زيتية. بينما وجد البعض الآخر طرقاً لتغليف جزيئات جينية بسيطة داخل هذه الفقاعات.

لكن العلماء واجهوا صعوبة في تجميع هذه الأجزاء في أنظمة أكثر تعقيداً، فضلاً عن تكوين ما يُمكن تسميته خلية.

في السنوات الأخيرة، تصدّت أدامالا لأحد التحديات الأساسية: انقسام الخلية. تنقسم الخلية الطبيعية بمساعدة بروتينات تتشابك معاً لتُشكّل حلقة مُثبّتة على جدارها الداخلي. ثم تلتفّ الحلقة حول نفسها بإحكام، فتقسم الخلية إلى قسمين. وتعمل بروتينات أخرى كرافعات، وتنقل الحمض النووي وجزيئات أخرى إلى الخلايا المُتشكّلة، لتوفير المكونات اللازمة لاستمرار الحياة.

من المحاكاة إلى التصنيع

في البداية، حاولت أدامالا بناء نسخة أبسط من النظام الطبيعي. لكنها قررت لاحقاً عدم محاكاة الخلايا الحقيقية على الإطلاق.

كان علماء الفيزياء الحيوية قد اكتشفوا أنه عند تثبيت البروتينات على غشاء، فإنه يتولد ضغطٌ يُسبب انحناء الغشاء. لذا ابتكرت أدامالا وفريقها فقاعات قادرة على التقاط البروتينات العائمة حولها. عندما تجمع الفقاعة كمية كافية من البروتينات، يبدأ سطحها بالانحناء إلى الداخل حتى تنفجر إلى نصفين.

وعلى الرغم من بساطة الفكرة، فإن تطبيقها عملياً في المختبر استغرق عاماً من التجارب. قالت أدامالا: «لكن بمجرد أن تنجح، فإنها تؤدي العمل».

*احتوت «الوصفة» على نحو مائة نوع من البروتينات والجزيئات البسيطة اللازمة للتفاعلات الكيميائية الحيوية*

بناء خلية اصطناعية كاملة

شجع هذا النجاح الفريق على محاولة بناء خلية اصطناعية كاملة. وكانت الخطوة الأولى هي تحضير «مرق»، أي مزيج من الجزيئات الضرورية لعمل الخلية. احتوت الوصفة في النهاية على نحو مائة نوع من البروتينات والجزيئات البسيطة اللازمة للتفاعلات الكيميائية الحيوية، مثل إنتاج بروتينات جديدة من الجينات.

كما زوّد الباحثون خليتهم الاصطناعية بجينات مُستعارة من فيروس وبكتيريا الإشريكية القولونية المنتشرة. واختاروا 36 جيناً للوظائف الأساسية، مثل نسخ الحمض النووي. وبعد مزج هذه المكونات معاً أضاف العلماء المكونات الأساسية للأغشية. واندمجت هذه المكونات تلقائياً لتُشكّل فقاعات، كل منها يبتلع جزءاً من المزيج.

انتهى المطاف بالعديد من هذه الفقاعات بتغليف المزيج المناسب من الجينات، والبروتينات، والجزيئات الأخرى، وبدأت في إجراء التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الخلايا الحقيقية. وبينما كانت الخلايا الجديدة تطفو في القوارير، أضافت أدامالا وزملاؤها الغذاء. وامتصت الخلايا الجزيئات الصغيرة عبر قنوات على أسطحها.

كما وضع العلماء فقاعات صغيرة مُحمّلة بالبروتينات، وجزيئات أخرى كبيرة الحجم بحيث لا يمكنها المرور عبر القنوات. وعن طريق الاصطدام والاندماج بإحدى هذه الفقاعات تتغذى الخلية على ما بداخلها من مواد غذائية.

ومع تغذية الخلايا، فإنها بدأت تنمو. وفي غضون ساعات قليلة تصبح كبيرة بما يكفي للانقسام. ثم أضاف العلماء بروتيناً خاصاً إلى القوارير، والذي يلتصق بسطح الخلايا، ويجبرها على الانحناء إلى الداخل. وبمجرد انقسام الخلايا إلى خليتين تستمر الخليتان الجديدتان في النمو.

تنمية أجيال من الخلايا الاصطناعية

وهكذا نمت خلايا «سباد سيل»، وتغذت، وتكاثرت. واتضح أن هذه الخلايا تمتلك قدرة بدائية على التطور. وابتكرت أدامالا وزملاؤها نسخة متحولة تلتصق بقوة أكبر بالفقاعات المليئة بالمواد الغذائية التي تطفو حولها. ولاختبارها قاموا بتحضير مزيج بنسبة 50-50 من خلايا «سباد سيل» الأصلية والمتحولة.

تنافست الخلايا على الغذاء لخمسة أجيال. وفي النهاية، فاق عدد الخلايا المتحولة عدد الخلايا الأصلية، ما يشير إلى تفوقها عليها في المنافسة على الغذاء.

وعلقت روزانا ضياء: «هذا هو الإنجاز الذي سيُحدث ثورة في هذا المجال». إذ سيتمكن العلماء من وضع خلايا اصطناعية مختلفة في منافسة فيما بينها، وتطوير خلايا أكثر تطوراً بسرعة.

قصور أساسي في الخلية الاصطناعية

على الرغم من كل هذه الأدلة على وجود حياة، لا تزال خلية «سباد سيل» تعاني من بعض أوجه القصور الرئيسة. فهي، على سبيل المثال، لا تستطيع إنتاج المصنع الجزيئي المسؤول عن إنتاج البروتينات الجديدة، والذي يُسمى الريبوسوم ribosome. تستطيع الخلايا حمل جميع الجينات اللازمة لبناء الريبوسومات، ولكن لسبب ما لا تتحد الأجزاء معاً. (الريبوسوم هو جسيم بروتيني نووي موجود في جميع الخلايا، سواء كانت بدائية أو متقدمة. وهو مسؤول عن تخليق البروتينات-الويكيبيديا الإنجليزية).

تحذيرات من تطويرات لا أخلاقية لتوظيفها... كسلاح

في الوقت الحالي لا تستطيع الخلية الاصطناعية البقاء إلا لبضعة أجيال فقط بفضل نظام غذائي مختبري خاص. لكن قد تكون الإصدارات المستقبلية أكثر قوة، ما يزيد من احتمالية استخدام خلايا «سباد سيل» بطريقة غير أخلاقية في يوم من الأيام، وربما حتى لصنع سلاح.

يرى إندي أن مجتمع البحث مفتوح المصدر سيكون أكثر استعداداً لمنع حدوث ذلك. وقال: «يمكننا إجراء هذه النقاشات الآن، بدلاً من انتظار الآخرين للقيام بذلك، ثم نكتفي جميعاً برد الفعل».

يشبّه إندي شركة «سباد سيل» بنسخة بيولوجية من طائرة رايت فلاير، الطائرة البدائية التي استخدمها الأخوان رايت في أول رحلة طيران مستدامة ومتحكم بها عام 1903، مُدشّنين بذلك عصر الطائرات. ويقول إندي: «إن تحليق طائرة رايت فلاير لمدة 12 ثانية لا يُؤهّلك لامتلاك طائرة بوينغ 737. هذه مجرد البداية».

* خدمة «نيويورك تايمز»


بعد الذكاء الاصطناعي… هل يبدأ عصر «الذكاء الكمّي»؟

من قلب القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير»
من قلب القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير»
TT

بعد الذكاء الاصطناعي… هل يبدأ عصر «الذكاء الكمّي»؟

من قلب القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير»
من قلب القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير»

قبل سنوات قليلة كان الذكاء الاصطناعي يتصدر المؤتمرات العلمية بوصفه التقنية التي ستغيّر مستقبل الطب، والصناعة، والاقتصاد. أما اليوم، فقد بدأت الحوسبة الكمية تفرض نفسها بوصفها المرحلة التالية في الثورة الرقمية.

القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير»

وخلال تغطية «الشرق الأوسط» لأعمال القمة العالمية «الذكاء الاصطناعي من أجل الخير _AI for Good»، التي نظمها الاتحاد الدولي للاتصالات في جنيف خلال الفترة من 8 إلى 11 يوليو (تموز) 2026، برزت الحوسبة الكمية بوصفها أحد أبرز محاور النقاش، ولم تعد مجرد فكرة مستقبلية، بل أصبحت تقنية يُنظر إليها باعتبارها مرحلة جديدة في مسيرة الابتكار العلمي.

وجاء ذلك بالتزامن مع دراسة حديثة أظهرت أن الحوسبة الكمية بدأت تقترب من معالجة مشكلات علمية معقدة، وفي مقدمتها محاكاة الجزيئات الحيوية التي تمثل أساساً لتطوير أدوية وعلاجات جديدة. وهكذا لم يعد السؤال المطروح: ماذا يستطيع الذكاء الاصطناعي أن ينجز؟ بل: ماذا سيحدث عندما يعمل جنباً إلى جنب مع الحوسبة الكمية؟ وربما تكون الإجابة بداية فصل جديد في الطب والعلوم خلال السنوات المقبلة.

الحوسبة الكمية تقترب من الطب

إنجاز يقرّب الحوسبة الكمية من الطب

وقاد الدراسة، التي نُشرت في 5 مايو (أيار) 2026 على منصة «أرخايف» (arXiv)، البروفسور كينيث ميرز من كليفلاند كلينك، وبالتعاون مع باحثين من «آي بي إم كوانتوم»، ومعهد «ريكين» الياباني. وتمكن الفريق من محاكاة مركبين معقّدين بروتينيين يضمان أكثر من 12 ألف ذرة باستخدام منظومة هجينة تجمع بين الحوسبة الكمية والحواسيب العملاقة التقليدية. ويُعد هذا الإنجاز أكبر محاكاة جزيئية ذات أهمية بيولوجية تُنجز بهذه التقنية حتى الآن، إذ وسّع حجم الأنظمة التي يمكن دراستها بأكثر من أربعين ضعفاً، مع تحقيق مستوى أعلى من الدقة مقارنة بالأساليب السابقة.

ورغم أن الحوسبة الكمية لم تبلغ بعد مرحلة التفوق الكامل على الحواسيب التقليدية في التطبيقات الطبية، فإن هذه النتائج تمثل خطوة مهمة نحو تسريع اكتشاف الأدوية، وفهم التفاعلات الجزيئية المعقدة، مما يقرّب هذه التقنية من التطبيقات الطبية العملية خلال السنوات المقبلة.

من «البت» إلى «الكيوبت»

لماذا تختلف الحوسبة الكمية؟

يكمن الفرق الجوهري بين الحوسبة التقليدية والحوسبة الكمية في طريقة معالجة المعلومات. فالحواسيب التقليدية تعتمد على وحدات رقمية تسمى «البتات» (Bits)، لا تحمل سوى قيمة واحدة في كل لحظة، بينما يعتمد الحاسوب الكمي على «الكيوبت» (Qubit)، القادر –وفق مبادئ ميكانيكا الكم– على تمثيل حالات متعددة في الوقت نفسه، ما يمنحه قدرة استثنائية على معالجة المسائل المعقدة.

ولهذا تُعد الحوسبة الكمية واعدة في مجالات مثل محاكاة الجزيئات الحيوية، وتصميم الأدوية، وتطوير المواد المتقدمة. ويرى باحثون أنها لن تحل محل الذكاء الاصطناعي، بل ستكمله، إذ يوفر الأول قوة حسابية هائلة، بينما يقدم الثاني أدوات التحليل، واتخاذ القرار.

من المختبر إلى سرير المريض

قد يكون القطاع الصحي من أكثر المجالات استفادة من الحوسبة الكمية خلال السنوات المقبلة. فبدلاً من استغراق سنوات في دراسة تفاعل دواء مع بروتين أو جزيء داخل الجسم، قد تتيح هذه التقنية محاكاة تلك التفاعلات بدقة، وسرعة أكبر، ما يختصر مراحل تطوير الأدوية، ويخفض تكلفة الأبحاث.

ولا يقتصر أثرها على اكتشاف العقاقير الجديدة، بل يمتد إلى تصميم بروتينات علاجية، وتعزيز الطب الدقيق، وتحليل البيانات الجينومية، وتسريع تطوير علاجات للأورام، والأمراض النادرة. وإذا أثبتت هذه التطبيقات نجاحها، فقد تنتقل الحوسبة الكمية من المختبر إلى الممارسة الطبية، لتسهم في تحسين جودة الرعاية الصحية، ونتائج علاج المرضى.

سباق عالمي يتجاوز الذكاء الاصطناعي

كشفت جلسات القمة العالمية في جنيف أن سباق التكنولوجيا لم يعد يقتصر على تطوير نماذج ذكاء اصطناعي أكثر قوة، بل امتد إلى بناء قدرات الحوسبة الكمية التي يُنظر إليها بوصفها إحدى الركائز الاستراتيجية للعلوم والاقتصاد خلال العقود المقبلة. ولهذا تتسابق الولايات المتحدة والصين وأوروبا واليابان إلى استثمار مليارات الدولارات في تطوير هذه التقنية، وإعداد الكفاءات القادرة على قيادتها.

ولم يكن اختيار عنوان «الذكاء الكمي من أجل الخير» (Quantum for Good) مجرد شعار، بل عكس توجهاً متنامياً نحو توظيف هذه القدرات في خدمة الإنسان، من تطوير الطب إلى مواجهة التحديات البيئية، مع التأكيد على أهمية الأطر الأخلاقية والعدالة في إتاحة التكنولوجيا.

السعودية تستثمر في المستقبل الكمي

هل العالم العربي مستعد؟

وكما سارعت دول العالم خلال السنوات الماضية إلى إطلاق استراتيجيات وطنية للذكاء الاصطناعي، يبدو أن الوقت قد حان للاستعداد للمرحلة التالية، حيث تصبح الحوسبة الكمية جزءاً من منظومة البحث والابتكار.

وقد حققت المملكة العربية السعودية تقدماً لافتاً في الذكاء الاصطناعي، والتحول الرقمي، كما قطعت خطوات مهمة في الحوسبة الكمية، من خلال مبادرات بحثية تقودها جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST). لكن المرحلة المقبلة ستتطلب توسيع الاستثمار في الفيزياء الكمية، وعلوم الحاسب، والرياضيات المتقدمة، وإعداد جيل من الباحثين القادرين على دمج هذه التخصصات.

والرسالة التي خرجت بها من جنيف كانت واضحة: الدول التي تستثمر اليوم في العلوم الكمية لن تكون أكثر استعداداً للمستقبل فحسب، بل ستكون أكثر قدرة على صناعته.

الثورة القادمة

ومع اختتام أعمال القمة في جنيف، بدا واضحاً أن السؤال لم يعد ما إذا كانت الحوسبة الكمية ستغيّر العالم، بل متى يبدأ أثرها الحقيقي في الطب، والعلوم، وحياة الإنسان.

فكما أعاد الذكاء الاصطناعي تشكيل قدرتنا على تحليل المعلومات، قد توسّع الحوسبة الكمية حدود ما نستطيع فهمه ومحاكاته داخل عالم الجزيئات، والخلايا. وربما لا تكون الثورة المقبلة مجرد جيل جديد من الحواسيب، بل مرحلة علمية تعيد تعريف اكتشاف الأدوية، وتشخيص الأمراض، وتفتح آفاقاً جديدة لمستقبل الطب.


كيف تبني «ناسا» قاعدة على القمر؟

صورة تخيلية لقاعدة على سطح القمر
صورة تخيلية لقاعدة على سطح القمر
TT

كيف تبني «ناسا» قاعدة على القمر؟

صورة تخيلية لقاعدة على سطح القمر
صورة تخيلية لقاعدة على سطح القمر

قد يفصل البشرية سنوات معدودة فقط، عن رؤية رواد الفضاء لا يهبطون على القمر فحسب، وإنما يُقيمون فيه ويعملون على سطحه.

رؤية طموحة

تمتلك وكالة «ناسا» رؤية طموحة لتمكين بعثات مأهولة طويلة الأمد غير مسبوقة، تمتد إلى مناطق أبعد جنوباً مما بلغه رواد «أبولو» قبل أكثر من نصف قرن. وقد يُجسّد مشروع القاعدة القمرية الذي أطلقت عليه الوكالة اصطلاحاً اسم «قاعدة القمر Moon Base»، والمُقدَّرة تكلفته بمليارات الدولارات، هذا الحلم ويُحوّله إلى واقع ملموس.

وابتداء من نهاية عام 2026 على أقرب تقدير، قد تنطلق مركبات هبوط قمرية غير مأهولة في رحلات متتالية نحو القمر، لتضع اللبنات الأولى لإنشاء أول موطئ قدم للبشرية على عالَم آخر.

ويأتي هذا المسعى في سياق سباق محتدم بين الولايات المتحدة والصين لإيصال رواد الفضاء إلى القمر، الذي لم تطأه قدم بشرية منذ أن أسدل الستار على برنامج «أبولو» التابع لوكالة «ناسا» عام 1972.

وقد انطلق برنامج «أرتميس» التابع لـ«ناسا»، الذي أُسّس عام 2017 في عهد الرئيس دونالد ترمب خلال ولايته الأولى، بزخم متجدد في عام 2026 عقب رحلة تجريبية غير مأهولة انطلقت عام 2022. وبعد أن أقلّت بعثة «أرتميس الثانية» 4 رواد فضاء في رحلة أطافت بالقمر دون الهبوط عليه في أبريل (نيسان) الماضي، من المتوقع أن يختبر طاقم بعثة «أرتميس الثالثة» مركبات الهبوط القمرية التجارية في مدار الأرض عام 2027، تمهيداً لأولى عمليات الهبوط البشري على القمر التي قد تبدأ في وقت مبكر من عام 2028.

وأصدرت «ناسا» أكثر من 12 ألف صورة جديدة التقطها الطاقم المؤلف من 4 رواد خلال بعثة «أرتميس الثانية»، في رحلة دامت 10 أيام حول القمر خلال شهر أبريل (نيسان).

خطط إنشاء قاعدة القمر

وفي خضم موجة الاهتمام المتجددة بالقمر، إليك كل ما تحتاج معرفته عن خطط «ناسا» لإنشاء قاعدة قمرية.

> ما هي قاعدة القمر التابعة لـ«ناسا»؟ قاعدة القمر التابعة لـ«ناسا»، التي كُشف النقاب عن خططها لأول مرة في أواخر مارس (آذار) الماضي، ستكون أول موطئ قدم قمري على الإطلاق، يتسنى فيه لرواد الفضاء العيش والعمل على المدى البعيد أثناء استكشاف القطب الجنوبي لقمرنا الطبيعي.

> كم ستبلغ تكلفة قاعدة القمر؟ يُقدّر مسؤولو «ناسا» تكلفة إنشاء هذه المنشأة القمرية بنحو 20 مليار دولار على مدى السنوات السبع المقبلة، تُوزَّع على عشرات البعثات، وفق ما أعلنه مدير الوكالة جاريد إيزاكمان في وقت سابق. وكانت وكالة الفضاء الأميركية قد أعلنت بالفعل عن عقود بمئات الملايين من الدولارات مع شركات فضاء تجارية، لإرسال مركبات هبوط قمرية غير مأهولة إلى القمر في الفترة الممتدة بين عامي 2026 و2028.

> كم من الوقت سيستغرق بناء قاعدة القمر؟ ستُشيَّد قاعدة القمر على 3 مراحل متتالية تمتد بين عامي 2026 و2032 على أقل تقدير، وفق ما أعلنته «ناسا».

تنطلق المرحلة الأولى ببعثات تُرسل مركبات هبوط قمرية آلية ومركبات أخرى، مهمّتها اختبار تقنيات جديدة واستكشاف البيئة القمرية الصعبة. ثم، وعقب ذلك، تشرع «ناسا» في إرساء الأنظمة والبنية التحتية اللازمة لتثبيت وجود بشري دائم على سطح القمر.أما المرحلة الثالثة، فتتمثل في الوصول إلى مرحلة اكتمال القاعدة القمرية التشغيلية وجاهزيتها الكاملة، بما يُتيح إرسال الشحنات والإمدادات بصورة منتظمة، وإقامة رواد الفضاء وعملهم فيها خلال دورات تناوبية على القمر، وفق ما أوضحته «ناسا».

> أين ستقع قاعدة القمر؟ «ناسا» تُعزّز مساعي القاعدة القمرية ببعثات مركبات هبوط قمرية. وهي تمنح عقوداً بقيمة 600 مليون دولار لثلاث شركات لتشغيل مركبات هبوط غير مأهولة بهدف مسح السطح القمري استعداداً لإنشاء قاعدة مستقبلية ضمن برنامج «أرتميس».

على الرغم من عدم تحديد الموقع الدقيق بعد، ستقع القاعدة القمرية في منطقة القطب الجنوبي للقمر، تلك المنطقة التي لا يزال جزء كبير منها بكراً لم يطله الاستكشاف.

> لماذا القطب الجنوبي للقمر تحديداً؟ يُعدّ القطب الجنوبي للقمر، بما يتسم به من برودة قارسة وفترات ظلام مطوّلة وتضاريس وعرة وفوّهات مغمورة في ظلام دائم، واحدة من أشد البيئات قسوة التي سيخوض الإنسان غمار استكشافها على الإطلاق، وفق ما تؤكده «ناسا». بيد أن استكشاف هذه المنطقة أمر بالغ الأهمية ليس فقط لكشف أسرار القمر، وإنما لاستجلاء مدى إمكانية تحقيق السفر البشري بين الكواكب. ويرجح أن تزخر هذه المنطقة بالجليد المائي، وهو مورد ثمين يمكن استخراجه واستخدامه في الشرب والتنفس، فضلاً عن كونه مصدراً للهيدروجين والأكسجين اللازمَين لوقود الصواريخ. ومع اختتام بعثة «أرتميس الثانية»، استعِد لعيش تجربة هذه المهمة التاريخية لـ«ناسا» من خلال أبرز الصور التي التُقطت على امتداد رحلتها.

مدينة بدائية على القمر

* ما الذي ستتضمنه القاعدة القمرية؟ قد تشبه هذه القاعدة في هيئتها مدينة بدائية على سطح القمر. وفي مقدمة مكوّناتها، ستضم القاعدة مجموعة من الوحدات السكنية التي يقطن فيها رواد الفضاء. غير أنهم سيحتاجون أيضاً إلى مصدر للطاقة، يُرجَّح أن يجمع بين توليد الطاقة الذاتية وألواح الطاقة الشمسية، وصولاً في نهاية المطاف إلى الانشطار النووي. علاوة على ذلك، لا بد من توفير القدرة على التواصل مع الأرض والتنقل على سطح القمر لاستطلاع الموارد والبحث عنها.

ويستلزم ذلك إيصال مركبات كالمجسّات الجوّالة وعربات التضاريس القمرية، وإنشاء منظومات متكاملة تشمل أبراج أقمار اصطناعية في المدار وشبكات أرضية لنقل البيانات والاتصالات بين القمر والأرض، وفق ما توضحه «ناسا».

* كيف سيكون القمر «بوابة» نحو المريخ؟ أعلنت «ناسا» عن أسماء 4 رواد فضاء لبعثة «أرتميس الثالثة» في مؤتمر صحافي عُقد في هيوستن بتاريخ 9 يونيو (حزيران). والطاقم يستعد حالياً لإطلاق المركبة الفضائية عام 2027.

لا يُعدّ القمر- الجار السماوي الأقرب إلى الأرض - كبسولة زمنية بكر غنية بالمعطيات العلمية، ظلّت محفوظة دون تغيير يُذكر على مدى مليارات السنين فحسب، وإنما يُنظر إلى القمر كذلك بوصفه حجر الأساس للاستكشاف البشري في أعماق الكون.

والهدف الأسمى لبرنامج «أرتميس» التابع لـ«ناسا» هو إيفاد رواد الفضاء والتقنيات والمركبات إلى القمر، للاستفادة من هذه التجربة في رسم خريطة الطريق نحو أولى البعثات البشرية المأهولة إلى المريخ.

عمليات هبوط الرواد على القمرقد تبدأ في وقت مبكر من عام 2028