شنبه, 22ام مرداد

شما اینجا هستید: رویه نخست تازه‌ها خبر دستاروردهای علمی سال ٢٠١٢ (1390-91) در جهان و ايران

خبر

دستاروردهای علمی سال ٢٠١٢ (1390-91) در جهان و ايران

دکتر محمدرضا توکلی صابری

سال گذشته چرخ اکتشافات علمی همچنان با سرعت چرخيد و دانشورزان (scientists) سراسر جهان  در باشگاه معرفت علمی و کنجکاوی بشری مرزهای دانش را باز هم جلوتر بردند. آنها با وجود تفاوت در نژاد، مذهب، فلسفه، ديدگاه سياسی، و سليقه هنری فقط در يک چيز وجه اشتراک داشتند و آن کنجکاوی برای دانستن اسرار طبيعت و کشف اسرار آنها با روش علمی بود. آنها با اين دو سلاح همراه با خردگرايی انسانی رازهای طبيعت را از دل آن بيرون کشيدند. ما به طور خلاصه به بعضی از مهمترين رهگشايی‌ها (breakthrough)  در زمينه دانش و فناوری می‌پردازيم. ، زيرا شرح همه رهگشايی‌ها در همه رشته‌ها در سراسر جهان در حد يک مقاله و يا حتی يک کتاب نمی‌گنجد.

 
۞ زيست شناسی و پزشکی

در اين سال پژوهش بر روی سلولهای بنيادی شتاب بيشتری گرفت، تزريق سلولهای بنيادين  به موشهايی که با دست‌کاری ژنهای آنها به سرعت پير می‌شدند، باعث کندشدن فرآيند پيری در آنها  شد و اين موشها دو تا سه برابر بيشتر از آنچه تصور می رفت عمر کردند.

پژوهشگران توانستند با استفاده از سلولهای بنيادين انسان سلولهای استخوانی بسازند. اين راهگشايی راه را برای پيوند استخوان آسان تر و سريع تر میکند. هم چنين گروه ديگری با استفاده از سلولهای پوست يک بيمار سلولهای قلبی سالم ساختند که درمان تازه‌ای را برای بيماران قلبی ارايه میدهد. با استفاده از سلولهای بنيادين موش، پژوهشگران غده های عرق را کشت دادند. يک اندام شبيه کليه که از سلولهای بنيادين در آزمايشگاه کشت داده شده بود در جانوران موفق به انجام کارهای کليه شد. اين موفقيت امکان تهيه کليه اضافی را از سلولهای خود بيمار ممکن می سازد.  پژوهشگران انگيسی موفق شدند که با استفاده از سلولهای بنيادين شنوايی از دست رفته را در جانوران برقرار سازند.

ژن درمانی پيشرفت‌های زيادی کرد و به تدريج می‌ رود تا جای دارودرمانی را بگيرد. اولين روش ژن درمانی به نام گليبرا توسط سازمانهای بهداشتی در غرب تاييد شد. پژوهشگران بريتانيايی ژنهايی را که هنگام پير شدن انسان پايان زندگی را علامت می‌دهد کشف کردند. اين ژنها هدف بررسی درمان پيری در آينده خواهند بود. با استفاده از ژن درمانی پژوهشگران توانستند عمر موشهای آزمايشگاهی را ٢۴ درصد افزايش دهند. ژن طول عمر هيدرا مشخص شد که برای پژوهش در موردطولانی تر کردن عمر انسان می  تواند به کار رود.

تمامی ژنوم (مواد ژنتيک درون سلول که حاوی اطلاعات مربوط به هر شخص است) يک گونه انقراض يافته انسانی مربوط به ۴٠ هزار سال پيش از يک فسيل گشايش رمز شد.

يک آزمون ژنتيک ابداع شد که میتواند تمامی ژنوم يک نوزاد را در مدت ۵٠ ساعت رديف يابی کند. اين آزمون میتواند ٣۵٠٠ بيماری ژنتيک بررسی کرده و نوزدان بيمار را به سرعت و با کارآيی تشخيص دهد.

دانشورزان دانشگاه واشنگتن به طور موفقيت آميزی ژنوم جنين ١٨ هفته ای انسان را در زهدان مادر با تجزيه خون مادر رديف يابی کردند. به اين ترتيب در آينده بيماری های ژنتيک ميليون ها نوزاد را میتوان پيش از تولد تعيين کرد. اين پژوهشگران توانستند يک نسخه اضافی کروموزم ٢١ را که سبب سندرم داون (عقب افتادگی ذهنی و چهره مغولی) می‌شود از سلولهای کشت شده فرد مبتلا به اين سندروم جدا ساند. در اين سندروم سلولهای بدن به جای دو نسخه از کروموزم ٢١، سه نسخه کروموزوم دارند.

پژوهشگران ژن عامل تفکر و استدلال را در انسان شناسايی کردند. اين ژن که در حدود ۵٠٠ ميليون سال پيدا شد سبب شد تا انسانها بتوانند کارها و مهارت های پيچيده را ياد بگيرند.
دانشورزان آلمانی موفق شدند يک کره ی طلايی به قطر ۶٠ نانومتر را به يک دستگاه شنوايی بی نهايت حساس تبديل کند که با آن میتوان صدای باکتریها و بعضی ارگانيسم های تک سلولی را شنيد.
پژوهشگران دانشگها کمبريج انگلستان توانستند غشاء ميلين آسيب ديده يک موش مبتلا به مولتيپل اسکلروز را  با ترزيق خون يک موش جوان و تحريک سلولهای بنيادی آن را ترميم کنند که نويد مهمی در درمان اين بيماری است.
 در حالی که برنامه افزايش جمعيت در ايران به اجرا درآمد، سازمان ملل متحد هشدار داد که غذا، آب، و انرژی کافی که برای جمعيت جهان که به سرعت در حال افزايش است وجود ندارد و بايد تا سال ٢٠٣٠ پنجاه درصد غذا، چهل و پنج درصد آب، بيشتری فراهم کرد.

استفاده از  ساختگرهای سه بعدی   (printers) يعنی دستگاههای رایانه‌ای [کامپيوتری] که شکل هر چيزی را قالب ريزی میکنند در تمام زمينه‌های فنی و پزشکی به کار گرفته شد. پزشکان هلندی يک آرواره مصنوعی را که با ساختگرهای سه بعدی درست شده بود در  سر يک زن ٨٣ ساله گذاشتند. اين عمل جراحی میتواند به تهيه اندامهای مصنوعی دقيق که به اندازه مورد نياز بيمار است بيانجامد.

دارو رسانی هدفمند (targetted drug delivery) نيز وارد مرحله تازه ای شد و مهندسان دانشگاه استنفورد يک ابزار پزشکی بی سيم و موتور سرخود را توليد کردند که میتواند در رگها حرکت کرده، داروها را به بدن برساند و بيماریها را تشخيص داده و جراحی های کوچک انجام دهد.

از پيشرفت های زيست شناسی آزمايش های کوتاه مدت تکامل بود. گونه های مگس را که به مدت ۵٧ سال (معادل ١۴٠٠ نسل مگسها)  در تاريکی نگهداشته بودند، به علت تغيير شرايط محيط دچار تغيير ژنتيک شده بودند که نشانه آشکار تکامل است. پژوهشگران آمريکايی و بريتانيايی يک دی ان آی مصنوعی ساختند که که وقتی تحت فشار انتخاب قرار میگيرد، تکامل پيدا میکند. دانشورزان آمريکايی اعلام کردندکه ميمونهايی را به وجود آورده اند که از سلولهای جنين های مختلف جداکرده بودند. اين چنين ميمون های «دو رگه» اطلاعات گرانبهايی در مورد رشد و تکامل جنين انسانی میدهد.

کاشت ابزارهای الکترونيک در بدن و ساخت اندامهای  مصنوعی مختلف نيز جهش تازه ای پيدا کرد.  اولين کاشت چشم مصنوعی موفقيت آميز در بريتانيا انجام شد و بينايی دو مرد کور در اثر کاشت يک ريز تراشه تا حدودی باز سازی شد.

ارتباط ابزارهای الکترونيکی با ارگانيسم های زنده وارد مرحله تازه ای شد و پزشکان آمريکايی توانستند دست مصنوعی را به بدن يک بيمار وصل کنند به طوری که میتوانست با اراده خود آن را به حرکت درآورد، چيزهای کوچک را بردارد و حتی دست بدهد.

پيشرفت های خوبی نيز در کنترول و درمان بيماری فراموشی دوران پيری يا آلزهايمر انجام شد. پژوهشگران آمريکايی موفق شدند که يک وسيله الکترونيکی را در مغز يک بيمار مبتلا به آلزهايمر بکارند. اين وسيله می تواند حافظه را تقويت کرده و از پيشرفت آلزهايمر جلوگيری کند. پژوهشگران موسسه کارولينسکا در سوئد نيز موفق شدند که اولين واکسن ضد آلزهايمر را بسازند. سولانزوماب، اولين داروی تهيه شده برای آلزهايمر سرعت روند از دست رفتن حافظه را ٣۴٪ کاهش میدهد. ژنی که احتمال ابتلا به بيماری آلزهايمر را سه برابر میکند نيز کشف شد.

از خبرهای خوب اين بود که انگل بيماری دراکونکولوزيس(يک بيماری انگلی) در حال انقراض است. اين دومين عامل بيماری است که پس از آبله در حال ريشه کن شدن است.

گروه جديدی از پليمرهای ضد باکتريايی کشف شده اند که در مقابل چسبيدن باکتريها به سطحشان مقاوم هستند. استفاده از اين پليمرها در بيمارستان ها  و روکش وسايل جراحی و يا اندامهای کاشته شده در بدن انسان عفونتهای بيمارستانی را به مقدار زيادی کاهش میدهد.

پزشکان سوئدیاولين پيوند زهدان مادر به دختر را انجام دادند. اولين رباتی که عمل جراحی قلب باز را انجام میدهد ابداع شد.

اولين واکسن ضد ايدز که توسط پژوهشگران کانادايی تهيه شده بود مرحله اول آمايشهای بالينی را با موفقيت گذراند. واکس در ظرف پنج سال آينده ممکن است به بازار بيايد.


۞ فيزيک  و نجوم

دانشمندان آمريکايی سه سياره را در بيرون از منظومه شمسی کشف کردند که ١٣٠سال نوری از ما فاصله دارد، يعنی اگر بخواهيم با سرعت نور (٣٠٠ هزار کيلومتر در ثانيه) به آنجا برويم ١٣٠ سال طول میکشد!. کشف دورترين کهکشان کوتوله را که ١٠ ميليارد سال نوری از ما فاصله دارد و کشد اولين کهکشان مستطيلی شکل از خبرهای داغ ديگر در اين رشته بود.
دانشورزان برای اولين بار به طور مستقيم بخشی از ماده سياهرنگ (dark matter) را، که نيمی از تمامی ماده در عالم در آنجا است،  تشخيص دادند.

پژوهشگران آمريکايی موفق شدند با استفاده از شتابگرهای ذره ای يک پيام مفهوم را توسط نوترينو ها از ٧٨٠ فوت سنگ عبور دهند. اين راهگشايی اولين استفاده از نوترينوها در ارسال پيامها باست. با پژوهشهای بعدی  ممکن است بتوان پيامها را از طريق نوترينو در فواصل دورتر و مواد متراکم تر فرستاد، مانند از يک سوی زمين و عبور از مرکز زمين به سوی ديگر. در اين حالت استفاده از ماهواره ها ممکن است منتفی شود.
پژوهشگران اتريشی و ژاپنی باتری های خورشيدی را توليد کردند که از تار عنکبوت نازکتر است و به قدری نرم است که میتواند به دور يک تار موی انسان پيچيده شود.
اولين سفينه بخش خصوصی با موفقيت با ايستگاه بين المللی فصايی متصل شد و راه را برای تجارتی شدن و ارزان شدن سفرهای فضايی هموار کرد. اين سفينه پس از دو هفته انجام ماموريت موفقيت آميز در اقيانوس آرام فرود آمد.
سفينه آمريکايی به نام کنجکاوی به طور موفقيت آميزی در کره مريخ فرود آمد و شروع به ارسال تصاويری از آن کره به زمين کرد. کنجکاوی تصاويری را ارسال کرد که نشان میداد در زمانهای گذشته بر سطح کره مريخ آب جاری بوده است.
يک اتريشی طولانی ترين سقوط آزاد را از ارتفاع ٣٩ کيلومتری زمين انجام داد. او اولين انسانی بود که در لباس فضانوردان و بدون استفاده از موتورجت در اين سقوط سرعت صوت را شکست.


 
۞ تکنولوژی

ابريشمی که از نظر ژنتيکی تغيير يافته بود و قدرت و استحکام بيشتری از فولاد داشت به مقدار زياد تهيه شد. در نتيجه تهيه بخيه های پزشکی که بسيار محکم و سبک و نيز لباس ضدگلوله سبک امکانپذير شد.
گروهی از دانشورزان آمريکايی، فرانسوی، و ايتاليايی ترانزيستورهايی را به نمايش گذاردند که از الياف پنبه حامل نانو ذرات طلا و يک پليمر رسانا ساخته شده بود. اين اختراع میتواند به توليد الياف الکترونيکی منجر شود که در ساخت لباسهايی به کار رورد که آلودگی هوا را اندازه میگيرند، پيراهنهايی که اطلاعات مخلتف را برروی خود نمايش میدهند و فرشهايی که میتوانند حس کنند چند نفر برروی آنها راه میروند. 
اتومبيلهای بدون راننده نيز به مرحله واقعيت رسيد و نوادا اولين ايالتی بود که اجازه آزمايش اين اتومبيل ها را بر روی جاده ها داد. در اسپانيا اولين اتومبيل بدون راننده مسير ٢٠٠ کيلومتری را با موفقيت طی کرد. نيسان نمونه ی از اتومبيل الکتريکی را رونمايی کرد که می تواند خود را پارک کند، علايم راهنمايی را بفهمد و هرگونه کوشش برای سرقت  آن را به سرعت اطلاع دهد.
پژوهش در مورد ساختگرها (printers) سرعت بی سابقه ای يافت و نمونه های تجارتی آن وارد بازار شد. پژوهشگران انگليسی و ايتاليايی ساختگر سه بعدی را نمايش دادند که میتواند يک خانه کامل را در ظرف ٢۴ بسازد. اين ماشين از شن و يک ملاط استفاده میکند و پايه ساختمان، پله ها، ديوارها، اتاقهای و حتی جای لوله های آب را میسازد.  ساختگری که در آلمان به نمايش گذاشته شد و تمامی يک دوچرخه را در يک مرحله ساخت. اين ساختگرها برای سربازان و نيز فضانوردان کمک گرانبهايی است زيرا میتوانند در محل هرگونه وسيله ای را که لازم است بسازند. 
فيزيکدانها با به هم زدن يونهای طلا درجه حرارتی را که در آغاز مهبانگ ايجادشده بود، يعنی حرارتی معادل ۴ تريليون درجه سانتيگراد را برای چند لحظه توليد کردند.
پژوهشگران آلمانی تصوير اولين ملکول را که پيوند بين اتمهايش مشخص بود، منتشر کردند.
فيزيکدانهای سرن در اروپا کشف ذره ای را که مشخصات بوزون هيگز (معروف به ذره خداوند) را دارد اعلام کردند

 
۞ رایانه [کامپيوتر]

در اين سال، صدمين سال تولد آلن تورينگ به عنوان پدر رایانه [کامپيوتر]های مدرن جشن گرفته شد و نقش او در ساخت کامپيوتر به رسميت شناخته شد.

پژوهشگران آی.بی. ام. موفق شدن که يک بيت اطلاعات را در ١٢ اتم آهن که بسيار سرد شده بودند ذخيره کنند. هاردديسکهای کنونی به بيش از يک ميليون اتم برای ذخيره يک بيت اطلاعات نياز دارند.  اين راهگشايی ممکن است در آينده به توليد کامپيوترهای با قدرت ذخيره بينهايت زياد و بسيار کوچک منجر شود.
نانو تکنولوژی نيز از رشته های ديگری بود که سرعت راهگشايی در آن و ابداعات حيرت انگيز بود. پژوهشگران آمريکايی کوچکترين ليزر ارتباطی را که فقط ٢٠٠ نانو متر بود توليد کردند. اين ليزر میتواند برای توليد رايانه‌های نوری و تصويری‌های دارای وضوح بسيار به کار رود.
پژوهشگران آمريکايی و هلندی اعلام کردند که از الماس رايانه کوانتومی توليد کردند. فيزيکدانهای آلمانی با استفاده از اتم روبيديم اولين شبکه کامپيوتر کوانتمی را ايجاد کردند.
ساخت باتریهای خورشيدی بسيار رونق گرفت و باتری های کوچکتر و ارزانتر با قدرت بيشتر توليد شدند. درجه کارايی باتری های خورشيدی از ٣/٣٠ به ۵/٣٣ افزايش يافت.
اما يک حادثه جالب برتری پيش گويی های علمی دانشورزان را بر پيش گويی های غير علمی نشان داد. برحسب پيش بينی های ماياها، که از تمدن های باستانی آمريکای جنوبی بودند، و بسياری از مسيحيان آخر الزمانی، فرقه های عجيب و غريب دينی و نيز سکولار در آمريکا جهان در سال ٢٠١٢ به پايان میرسيد. فيزيکدانها با توجه به معادلات فيزيکی و قوانين حاکم بر جهان اين پيش بينی را رد کردند و  متقابلا پيش بينی کردند که جهان به پايان نمی رسد. اين شايعه چنان در ميان مردم عادی رواج يافته بود که ناسا مجبور شد فيلمی تهيه کند و انهدام جهان را در سال ٢٠١٢ رد کند.


۞ ايران

از خبرهای جنجال برانگيز امسال که انعکاس بسيار بدی در جامعه علمی جهانی و ايران داشت تصميم حيرت آور وزير علوم بر منع نشر مقالات پژوهشگران ايرانی در نشريات متعلق به شرکت السوير بود.
دانشمندان و متخصصان ايرانی هم که به متعلق به اين باشگاه جهانی دانشورزان هستند، بی کار نبودند. در دو دهه اخير با همه محدوديت ها و مشکلات و کمبود ها آنها پژوهشهای اررزشمندی را منتشر کردند. پژوهش در زمينه سلولهای بنيادين، انرژی اتمی، و نانوتکنولوژی، زيست فناوری، تهيه داروهای سنتتيک و پروتينی، و واکسن از مهمترين آنهاست. در زمينه تکنولوژی ساخت اتومبيلهای کاملآ ايرانی، موتورهای ملی، وسايل مختلف دفاعی زمينی، هوايی، و فضايی پيشرفتهای خوبی انجام گرفت. پيشرفتهای فنی در زمينه دفاعی جهش بزرگی داشت، اما بايد دانست که به پايه ديگر استقلال  کشور يعنی صنايع کشاورزی توجه چندانی نشد، در حالی که پژوهش در اين زمينه بايد در همان الويت صنايع دفاعی قرار گيرد. از موارد کم توجهی ديگر عدم توجه به پژوهش در زمينه باتری های خورشيدی است. کشوری که بر بخش عظيمی از آن ٣۶٠ روز خورشيد می تابد، می تواند به راحتی و به ارزانی از اين منبع بی پايان و ارزان انرژی استفاده کند. به جای ايجاد پالايشگاهها و نيروگاهها  و خطوط لوله کشی گاز و برق به مقدار زيادی میتوان انرژی خورشيدی را جانشين آنها کرد. ترکيه در بين کشورهای منطقه بيشترين فعاليت را در اين زمينه داشته است.  بايد توجه داشت اگرچه اين پژوهشها راهگشايی (breakthrough) نبود، يعنی پژوهشهای اساسی که به معرفت جديدی از جهان منجر شود که راه تازه ای را در پيش گذارد، با اين حال از آن جايی که اين پژوهشها سطح معرفت را در ايران بالابرد اهميت دارد. اکنون ايران از نظر علمی و فنی در مرحله تقليد و تکرار است و ادامه اين کوششهای علمی و فنی است که ايران را به مرحله ابداع و اختراع میرساند.  لازمه رسيدن به سطح علمی-فنی برابرکشورهای غربی گذر از اين مرحله است و ايران در مسير درست میرود. زيرا رسيدن به استقلال سياسی، بر پايه استقلال نظامی است و استقلال نظامی بر پايه استقلال اقتصادی، و استقلال اقتصادی بر پايه استقلال علمی و فنی است.

اينها خبرهای خوب و منافع حاصل از پيشرفت علمی و فنی در جهان و در ايران بود. اما اين پيشرفت عوارض و پيامدهايی هم داشت. قربانی اين پيشرفت آلودگی محيط زيست انسان، انقراض هزاران گونه جانوری و گياهی در جهان،  گرمايش جهانی و تغيير آب و هوا بود.

اطلاعات به دست آمده نشان می دهد که سرعت ذوب شدن يخها بيشتر شده است. امسال سطح يخهای قطبی به حداقل خود رسيد. يخکوهی برابر جزيره مانهاتان از يخچالهای گرينلند جداشد. تصويرهای ماهواره ای نشان می دهد که ٩٧٪ يخهای گرينلند در حال ذوب شدن است، که بالاترين ميزان آب شدن يخ بر روی زمين است.  ٩۵٪  کاهش سريع يخهای قطبی توسط گرمايش جهانی به علت فعاليتهای انسانی است.
ايران نيز از اين فاجعه محيط زيست بر کنار نماند و شايد بتوان گفت وضعيت محيط زيست در ايران فاجعه آميزتر از هر جای ديگر جهان است و توجه فوری و ضروری را می خواهد که فقط در همين سطح بماند. کشته شدن تعدادی از جانوران کمياب در ايران مانند، خرس، يوزپلنگ، و پلنگ، خشک شدن درياچه های نيريز، بختکان، مرداب گاو خونی، و مرگ آرام درياچه اروميه، و مرداب انزلی و خشک شدن رودهای ديگر، و يا پايان يافتن آنها به علت سدهای متعدد و بعضی بی جا و نابجا، و آلودگی شديد شهرهای بزرگ ايران از عوارض تکنولوژی  نا بجا و يا مديريت های اشتباه بوده است. حفظ محيط زيست بايد بيش از پيش مورد توجه مديران کشور قرار گيرد. و برای اين کار پژوهش در اين رشته بايد از الويت های پژوهشی باشد.

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

در همین زمینه