تقنيات بارزة مبتكرة في عام 2018 (الجزء الأول)

الشبكات العصبية المتنافسة، الأجنة الاصطناعية، الذكاء الصنعي في التخزين السحابي (cloud)؛ هذه هي القائمة السنوية للابتكارات التكنولوجية العشرة التي نعتقد أنها سترسم لنا كيفية حياتنا وعملنا الآن إلى سنوات قادمة.

يسأل الناس عادةً ماذا نعني بكلمة (مبتكرة) وهو سؤال منطقي، فبعض الإنجازات التي اخترناها لم تنتشر حتى الآن، في حين أنه قد يكون بعضها الآخر على وشك الانتشار تجاريًّا؛ لأنَّ ما نبحث عنه هو الإنجاز الذي سيؤثِّر تأثيرًا كبيرًا في حياتنا.

في عام الـ 2018؛ ظهرت تقنيةٌ جديدة في الذكاء الصنعي تدعى بالـ GANs (Generative adversarial network)؛ أي (الشبكات المتنازعة التوليدية) التي تُضفي المخيلة على الآلات! كذلك ظهرت الأجنَّة الاصطناعية التي تحدِّد اليوم كيف يمكننا خلق الحياة على الرغم من بعض العقبات الأخلاقية الشائكة، وتفتح بابًا يمكِّن من البحث في اللحظات الأولى للحياة البشرية.

إضافةً إلى ذلك؛ تحاول منشأةٌ رائدة في الصناعة البتروكيماوية في تكساس أن تبتكر طاقةً نظيفة تمامًا من الغاز الطبيعي، وقد تكون مصدرًا أساسيًّا للطاقة في المستقبل القريب.

هذه كانت بعض إنجازات العام المنصرم، أمَّا التتمة في القائمة الآتية:

طباعة المعادن الثلاثية الأبعاد:
على الرغم من وجود  الطباعة الثلاثية الأبعاد منذ عقود؛ لكنَّها بقيت عمومًا بين يدي الهواة والمصمِّمين الذين يصنعون نماذج استعمال مرةٍ واحدة، وكانت طباعة أشياء بمواد غير البلاستيك تحديدًا؛ مكلفة جدًّا وبطيئةً على نحوٍ مزعج.

مع ذلك؛ فقد أصبحت اليوم سهلةً ورخيصة كفاية من أجل أن تكوِّن طريقةً عملية للإنتاج الصناعي، ثمَّ إنَّ انتشارها قد يغير طريقة صناعة كميات كبيرة من المنتجات.

مبدئيًّا؛ لن يحتاجَ المصنعون إلى مستودعات كبيرة، يستطيعون ببساطة طباعة الجسم الذي يحتاجه شخص ما؛ مثل قطعة غيار لسيارة قديمة.

ومستقبلًا؛ ستُستبدَل بالمصانع الكبيرة التي تنتج أنواعًا محدودة من القطع أخرى أصغر تنتج أنواعاً أكثر؛ ممَّا يمكِّنها من التكيف مع حاجات الزبون المتغيِّرة.

تستطيع هذه التكنولوجيا صناعة أجزاء أخف وأقوى وأكثر تعقيدًا على نحوٍ لا تستطيعه طرائق صناعة المعدن التقليدية، أيضًا؛  يُمكنها تزويدنا بتحكم أكثر دقة بالبنية الميكروية للمعادن.

في 2017؛ أعلن باحثون من مختبرات لورنس ليفرمور الوطنية "Lawrence Livermore" أنهم طوَّروا طريقة طباعة ثلاثية الأبعاد؛ من أجل صنع أجزاء ستانلس ستيل بضعف قوة الأجزاء التقليدية".

في العام نفسه أيضًا؛ أطلقت شركة Markforged في بوسطن أول طابعة معادن ثلاثية الأبعاد بتكلفة أقل من 100،000 دولار.

إضافةً إلى ما سبق؛ بدأت شركة Desktop Metal في بوسطن بتوزيع آلات الطباعة المعدنية في 2017، ثمَّ إنَّها تخطط لإنتاج آلات أكبر مصمَّمة للصناعة، أسرع  بـ 100 مرة من طرائق طباعة المعادن القديمة، وتعمل الشركة على جعل الطباعة أسهل؛ إذ إنَّها قدمت برنامجًا يصنع التصاميمَ الجاهزة للطباعة الثلاثية الأبعاد، يخبر المستخدمُ البرنامجَ بمواصفات الجسم الذي يريد طباعته، ومن ثَمَّ يصنع البرنامج أنموذجًا حاسوبيَّا مناسبًا للطباعة.

وكانت شركة General Electric داعمةً دعمًا دائمًا للطباعة الثلاثية الأبعاد واستخدمتها في منتجاتها في مجال الطيران.

صورة (1):


Image: Derek Brahney

2. الأجنَّة الاصطناعية:

في اختراقٍ قد يعيد تعريف معنى تكوين الحياة! طوَّر علماء أجنة في جامعة كامبريدج  أجنة فئران واقعية باستخدام خلايا جذعية فقط دون بيوض أو نطاف؛ أي خلايا مأخوذة من جنين آخر فقط.

وضع الباحثون الخلايا في قالب دعم ثلاثيِّ الأبعاد وراقبوها، فبدأت الخلايا على نحوٍ مدهش بالتواصل مع بعضها والترابط لتكوِّنَ شكل رصاصة مميز لجنين فأر عمره عدَّة أيام.

إذ تقول ماجدالينا زيرنيكا غوتيز "Magdelena Zernicka Goetz" التي قادت الفريق:

"نحن نعلم أنَّ الخلايا الجذعية سحرية ولديها قدرةً على فعل كثير، ما لم نعلمه هو قدرتها على تنظيم نفسها على هذا النحو الجميل أو المتكامل".

وأيضًا تقول: أنَّ أجنَّتَها الاصطناعية لم تستطع التطور إلى فئران، مع ذلك؛ فهذا دليلٌ على أن الثدييات يمكنها النمو دون بيضةٍ على الإطلاق.

وهذا ليس هدفها؛ بل هي تريد دراسة كيف يمكن لخلية في جنين حديث العمر أن تبدأ بأخذ دورها التخصصي، والخطوة التالية هي صنع جنين صنعيِّ من خلايا جذعية بشرية، وهو عمل يُمكن متابعته في جامعتي ميشيغان وروكفيلر.

قد تكون الأجنة الاصطناعية نعمةً على العلماء؛ فهي تسمح لهم بالتدخُّل في مايحدث في المراحل المبكِّرة من النمو، ولأنه يمكن تنمية هذه الأجنة بواسطة خلايا جذعية يتلاعب بها بسهولة؛ تستطيع المخابر تطبيق طيفٍ واسع من الأدوات عليها -كالتعديل الجيني- لاختبارها في أثناء النمو.

مع ذلك؛ تضعنا الأجنة الاصطناعية أمام أسئلة أخلاقية، ماذا إن أصبحت لا تتميز عن الأجنة الحقيقية؟ ما هي المدة التي  تُنمَّى في المختبر قبل أن تبدأ بالشعور بالألم؟ علينا بحث هذه الأسئلة قبل أن تستمر سباقات العلماء، كما يقول علماء الأخلاق البيولوجية.

صورة (2):


Image: University of Cambridge

المصادر : 

1- هنا