تقنيات بارزة مبتكرة في عام 2018 (الجزء الخامس)

9. قراءة الطالع جينيًّا

في يوم ما، سيحصُل الأطفال عند ولادتهم على بطاقة تقرير DNA، ستوفِّر هذه التقارير تنبؤات عن احتمالات تعرضهم لذبحة قلبيةٍ أو سرطان أو إدمانهم على التبغ، وعمَّ إذا كانوا أذكى من المتوسط.

لقد أصبح العلم القادر على صنع هذه البطاقات بين أيدينا بفضل دراسات جينيةٍ كبيرة تتضمن بعضها أكثر من مليون شخص.

ويبدو أن معظم الأمراض الشائعة والعديد من السلوكيات والسمات -بما يتضمن الذكاء- هي ليست نتيجة لجين أو بضعة جينات فقط، بل كثيرٍ من الجينات التي تنسق فيما بينها؛ إذ يستخدم العلماء بياناتٍ من دراسات جينية ضخمة لإنشاء مايسمُّونه (درجات الخطورة الجينية).

وعلى الرغم من أن اختبارات الـ DNA الجديدة تُعطي احتمالاتٍ لا تشخصيات، لكنَّها قد تفيد الطب إفادةً كبيرة؛ فيمكن -كمثال- لامرأة لديها درجة خطورة كبيرة في الإصابة بسرطان الثدي أن تجريَ عدد عمليات تصوير الثدي أكثر من تلك التي لديها درجة خطورة أقل، فالاختبارات للأولى قد تعطي نتائج إيجابية أكثر وتقلِّل من الإنذارات الخاطئة.

إضافةً إلى ما سبق؛ قد تستخدم الشركات الصيدلانية تلك الدرجات في التجارب السريرية لأدوية وقائية ضد أمراض؛ مثل الألزهايمر أو أمراض القلب،ومن ثم يستطيعون عن طريق اختيار متطوعين أكثر عرضة ليصابوا بتلك الأمراض أن يختبروا بدقة أكثر كيف تعمل تلك الأدوية.

وتكمن المشكلة في أن تلك التنبؤات بعيدة عن الكمالية، فمن يريد أن يعلمَ أنه قد يُصاب بالألزهايمر؟ ماذا لو عمل شخص بدرجة خطورة قليلة للإصابة بالسرطان على التخلي عن مراقبة وضعه، ثم مع ذلك تطوَّر لديه السرطان؟

تثير تلك الدرجات الجينية الجدل؛ لأنها لا تتنبَّأ بالأمراض فقط بل بالميزات أيضًا؛ كمثال يستطيعون التنبؤ بـ 10 بالمئة من أداء الشخص في اختبار IQ للذكاء. ومع تطوير هذه الدرجات؛ قد يمكن توافر تنبؤات الذكاء عن طريق الـ DNA على نحوٍ واسع بين الناس، ولكن كيف سيستفيد الأهل والمعلمون من تلك المعلومات؟

يرى إريك توركهايمر (الباحث الجيني في السلوكيات) أنَّ فرصة استخدام البيانات الجينية في الطريق الجيِّد والسيئ يجعلها مثيرةً للإهتمام وتحذيريةً في الوقت نفسه.

صورة (9):

Image: DEREK BRAHNEY

10. قفزة كوانتية للمادة

الحواسيب الكوانتية قادمة، وقدراتها الكبيرة تطرح سؤالًا مهمًّا، إذ ستكون قادرةً على أداء عمليات جبَّارةٍ لا تستطيع حواسيب اليوم أن تُؤدِّيها، ولكنَّنا حتى الآن لا نعرف الآتي: ماذا سنفعل بهذه القدرات؟.

ربما تكون إحدى الإمكانيات هي تصميم الجزيئات تصميمًا دقيقًا، إذ يحلم الكيميائيون ببروتينات جديدةٍ للمساعدة على صنع أدوية أكثر فعالية بكثير، شوارد نوعية لبطاريات أفضل، مركبات تحوِّل ضوء الشمس مباشرة إلى وقود سائل وخلايا شمسية أكثر فعالية.

لا نستطيع فعل هذه الأشياء حاليًّا؛ لأن تصميم الجزيئات بواسطة الحواسيب الحالية شيء شديد الصعوبة، ولو حاولت محاكاة سلوك الإلكترونات في جزئية بسيطةٍ نسبيًّا؛ سوف تدخل في تعقيدات لا يمكن للحواسيب الحالية مجاراتها.

لكنَّ تلك المشكلات سهلة بالنسبة للحواسب الكوانتية التي تستبدل بالتمثيل الثنائي للبيانات عن طريق الواحدات والأصفار ما يسمى الـ qubits، وهي عبارةٌ عن أنظمة كوانتية لوحدها. مؤخرًا؛ صنعت شركة IBM  أنموذجًا لجزيئة صغيرةٍ مكونة من ثلاث ذرات مستخدمة حاسوبًا كوانتيًّا.

من المفروض أن تصبحَ محاكاة جزيئات أكبر وأكثر أهمية  ممكنًا؛ إذ إن العلماء يبنون آلات بـ qubits أكثر وخوارزميات كوانتية أفضل.

صورة (10):


Image: JEREMY LIEBMAN

المصادر : 

1-  هنا

2- هنا