عشرة تطورات تكنولوجية ميزت العام 2024

لندن ـ «القدس العربي»: يودع المجتمع العلمي في العالم عام 2024 بعد أن تمكنت البشرية من تحقيق اختراقات كبيرة في المجالات العلمية والتقنية والتكنولوجية والطبية، وهي اكتشافات وابتكارات من شأنها أن تغير أحوال البشر وتمضي قدماً في تحقيق ثورة كبيرة في حياتهم اليومية.

وظل الإنسان الآلي «الروبوت» مهيمناً على القطاع التكنولوجي خلال العام 2024، حيث واصل العلماء تحقيق المزيد من الابتكارات وتسجيل الكثير من التطورات بشأنه، وواصل «الروبوت» اقتحام المزيد من القطاعات والمجالات الحيوية التي تؤثر في حياة البشر.
ورصدت «القدس العربي» التطورات والابتكارات الأهم خلال العام 2024 في مجال العلوم والتكنولوجيا، والتي أحدثت أو ستُحدث تحولاً ملموساً في حياة البشر، لا سيما في مجال الاكتشافات الطبية التي من شأنها أن تُحدث اختراقاً مهماً في علاج الأمراض.
وفيما يلي أبرز الاختراعات التقنية والاكتشافات العلمية التي سجلها البشر خلال العام 2024 حسب ما رصدت «القدس العربي»:

أولاً: بروتين يوقف السرطان والزهايمر

اكتشف العلماء بروتيناً في جسم الإنسان يستطيع التصدي لما يُسمى «خلايا الزومبي» التي تُسبب السرطان وتساهم في مرض ألزهايمر، وهو بداية الطريق لدى العلماء في التوصل إلى علاج نهائي لهذين المرضين القاتلين.
ويقول العلماء إنه «مع تقدم الإنسان في العمر فإن بعض الخلايا تعيش لفترة أطول مما ينبغي، وبدلاً من التخلص منها، تبقى في الجسم ما يتسبب في تراكم النفايات الخلوية، وهذه الخلايا هي التي يُطلق عليها اسم خلايا الزومبي التي تساهم في تطوير عدد من الأمراض التي تصيب الإنسان عندما يتقدم به العُمر».
وحسب باحثين في اليابان فإن «خلايا الزومبي» تزيد من خطر الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر، بما في ذلك مرض ألزهايمر وفشل القلب وبعض أنواع السرطان، حيث توصل هؤلاء الباحثون إلى اكتشاف بالغ الأهمية، وهو أن البروتين المسمى «HKDC1» يُمكنه إزالة «الميتوكوندريا التالفة»، وهي مركز قوة الخلايا، وإصلاح الجسم الحال اللازم لتحطيم وإزالة أجزاء الخلايا التالفة. وعندما لا تعمل «الميتوكوندريا» كما ينبغي، فإن الخلايا لا تعمل كما ينبغي وتصبح «خلايا زومبي».
ويبدو أن «الخلية المنظمة تمنع الشيخوخة»، ما يعني أن الأدوية التي تستهدف «HKDC1» يمكن أن تعالج الأمراض المرتبطة بالعمر أيضاً، وفقا للباحثين.

ثانياً: بطارية خارقة تعيش 50 عاماً

كشفت شركة صينية عن بطارية جديدة بمواصفات خارقة، حيث يمكنها أن تعمل لمدة 50 عاماً متواصلة من دون الحاجة لإعادة شحنها على الإطلاق، وهي بطارية من الممكن أن تُحدث تحولاً كبيراً في عالم الأجهزة، لا سيما الهواتف المحمولة والأجهزة الطبية التي تعمل بالبطارية.
وقالت شركة «Betavolt» الناشئة في الصين إنها نجحت في تطوير بطارية كهربائية تعمل بنظائر مشعة بمقدورها توليد الطاقة الكهربائية لمدة 50 عاماً متواصلة بدون الحاجة إلى شحن إضافي.
وأضافت الشركة أن بطاريتها النووية هي الأولى في العالم التي تطبق مبدأ تصغير الطاقة النووية.
وتقوم البطارية الجديدة المبتكرة بتصغير الطاقة النووية، وهي عبارة عن وحدة أصغر من القطعة النقدية المعدنية، تحتوي على 63 نظيرا مشعاً. وتعمل البطارية عن طريق تحويل الطاقة المنبعثة من تحلل النظائر إلى الكهرباء، وتختلف هذه الطريقة عن تلك التي تستخدم في المفاعلات النووية.
وحسب الشركة فإن الجيل التالي من البطاريات «الأبدية» يخضع الآن للاختبار التجريبي، وسيبدأ إنتاجه الصناعي المتسلسل بعد ذلك بكميات كبيرة للتطبيقات التجارية مثل الهواتف الذكية والطائرات بدون طيار.
ويمكن لبطاريات «بيتافولت» النووية أن تلبي احتياجات إمدادات الطاقة على المدى الطويل في سيناريوهات مختلفة، مثل القطاع الجوفضائي، وأجهزة الذكاء الاصطناعي، والمعدات الطبية، والمعالجات الدقيقة، وأجهزة الاستشعار المتقدمة، والطائرات الصغيرة بدون طيار، وروبوتات «بيتافولت» الصغيرة.
وأضافت «بيتافولت» أن ابتكار الطاقة الجديدة سيساعد الصين على اكتساب ميزة في الجولة القادمة من الثورة التكنولوجية للذكاء الاصطناعي.

ثالثاً: طائرة جديدة أسرع من الصوت

كشفت وكالة الفضاء الأمريكية «ناسا» عن أول طائرة أسرع من الصوت تحلق في السماء منذ أكثر من 20 عاماً.
والطائرة الجديدة التي يبلغ طولها 100 قدم والتي يطلق عليها اسم «ابن الكونكورد»، والتي تسمى «X-59» قادرة على التحليق بسرعة 937 ميلاً في الساعة، أي أسرع من سرعة الصوت.
والطائرة الجديدة يمكن أن تقطع المسافة من لندن إلى نيويورك في أقل من أربع ساعات، بدلاً من سبع ساعات كما هو الحال حالياً في الطائرات المستخدمة لنقل الركاب.
وقال التقرير إن هذه الطائرة تتميز بأنها من الممكن أن تحلق من دون إحداث «دوي صوتي» صاخب كما كانت تفعل طائرة «الكونكورد» التي اختفت من العالم منذ أكثر من عشرين عاماً.
وتبلغ قيمة الطائرة الجديدة «X-59» والتي يُطلق عليها اسم «إبنةالكونكورد» نحو 247.5 مليون دولار أمريكي.
ويقع محرك «X-59» في الجزء العلوي من الطائرة لينتج بدلاً من ذلك صوتاً أكثر هدوءاً مقارنةً بطائرة «كونكورد» والتي كانت آخر طائرة أسرع من الصوت تطير في السماء.
ويمثل الأنف المستدق الرفيع للطائرة «X-59» ما يقرب من ثلث طولها ويكسر موجات الصدمة التي تؤدي عادةً إلى قيام طائرة أسرع من الصوت بإحداث دوي صوتي.
وتم تطوير «X-59» من قبل شركة الطيران الأمريكية «Lockheed Martin» بعد أن حصلت على عقد تصميم بقيمة 247.5 مليون دولار من وكالة «ناسا» في عام 2016.

رابعاً: علاج السرطان موجود في حشرة

حقق فريق من العلماء البريطانيين اختراقاً كبيراً في مجال مكافحة أورام الدماغ بعد أن اكتشفوا حشرة بسيطة من شأنها مكافحة الأورام والسرطانات العدوانية التي تصيب دماغ الإنسان، وهي أسوأ وأخطر أنواع الأورام التي يمكن أن تصيب الإنسان.
واستفاد فريق من العلماء في مركز التميز لأبحاث أورام الدماغ بجامعة بليموث بإنطلترا من ذبابة الفاكهة للحصول على رؤى جديدة حول وقف نمو أورام الدماغ.
وتمكن الفريق البحثي من تحديد وفحص الخلايا في المراحل الأولى من نمو أورام المخ باستخدام ذبابة الفاكهة دروسوفيلا ميلانوغاستر، المعروفة أيضا باسم ذبابة الخل، أو ذبابة الفاكهة سوداء البطن، كنموذج.
ويساعد هذا العمل على تعزيز فهم أورام الورم الدبقي، والتي تشمل أنواعا عدوانية جدا، مثل الورم الأرومي الدبقي.
ويتميز الورم الأرومي الدبقي بمعدل بقاء ضعيف، حيث تنمو الأورام بسرعة، وتغزو الأنسجة السليمة وتدمرها. ويمكن أن تحدث في أي عمر ولكنها تميل إلى الحدوث في كثير من الأحيان عند كبار السن.
وتشمل الأعراض الرئيسية لهذه الحالة الصداع الذي يزداد سوءا، والغثيان، والقيء، وعدم وضوح الرؤية أو ازدواجها والنوبات.

خامساً: روبوت خارق

صمم باحثون في المدرسة الفيدرالية للفنون التطبيقية في لوزان بسويسرا روبوتاً خارقاً بـ4 أرجل، لتدريبه على القفز مثل الغزال وتغيير طريقة المشي والجري في المناطق الوعرة.
ونقلت وكالة «تاس» الروسية عن المدرسة قولها إن هذا البحث العلمي يوسع المعرفة حول الحيوانات، وسيسمح في المستقبل باستخدام الروبوتات على نطاق أوسع في البحوث البيولوجية، ما يقلل من الاعتماد على استخدام الحيوانات في التجارب، حيث يرتبط ذلك بالقضايا الأخلاقية.
وأوضحت المدرسة أنه باستخدام برنامج التعلم الآلي، تدرب الروبوت ذو الأرجل الأربعة على كيفية «تجنب السقوط على الأرض من خلال التحول تلقائيا من المشي إلى الجري والقفز. وعلى وجه الخصوص يمكن للروبوت الانتقال من الهرولة إلى القفز مع انحناء الظهر، وهي سمة من سمات الغزلان عند اجتياز مناطق وعرة مليئة بالحفر.
وخلص العلماء من خلال دراسة سلوك الروبوت إلى أن «المشية المختلفة تظهر مستويات مختلفة من المقاومة للتأثيرات العشوائية، وأن الروبوت ينتقل من المشي إلى الجري للحفاظ على الحيوية، كما تفعل ذلك الحيوانات ذات الأرجل الأربعة عند التسارع. وأثناء سيره على سطح تجريبي مليء بالحفر انتقل الروبوت بشكل مستقل، بدون تعليمات من العلماء، من الجري إلى القفز لتجنب السقوط».

سادساً: علاج لمرض السكري

حقق فريق من العلماء الأمريكيين تقدماً كبيراً في عكس مرض السكري من خلال تطوير علاج دوائي جديد، يعزز الخلايا المنتجة للإنسولين بنسبة 700 في المئة.
وخلال الدراسة، أجرى العلماء في مستشفى «مونت سيناي» بمنهاتن، ومركز الأبحاث السريرية الخاص غير الربحي «مدينة الأمل»، اختبارات للدواء على الفئران المصابة بداء السكري، ما أظهر زيادة كبيرة في الخلايا المنتجة للإنسولين بنسبة 700 في المئة على مدار ثلاثة أشهر فقط، ما أدى إلى عكس المرض بشكل فعال.
وأوضحت كاثرين تشارنيسكي، المؤلفة الرئيسية للدراسة، بأن خلايا بيتا في البنكرياس تقوم بوظيفة مهمة تتمثل في إنتاج الإنسولين استجابة لمستويات السكر في الدم، ولكن السمة المميزة لمرض السكري هي أن هذه الخلايا إما مدمرة أو لا تستطيع إنتاج ما يكفي من الإنسولين.
وحاليا، لا توجد علاجات معتمدة تزيد من أعداد خلايا بيتا. ومع ذلك، في هذا التطور الجديد، أثبت العلماء وجود أمل جديد من خلال العلاج الذي يجمع عقارين: أحدهما هو الهارمين، وهو جزيء طبيعي موجود في بعض النباتات، ويعمل على تثبيط إنزيم يسمى «DYRK1A» الموجود في خلايا بيتا. والثاني هو ناهض مستقبلات «GLP1» وهو فئة من أدوية مرض السكري تشمل «أوزيمبيك»، والتي تحظى بالاهتمام مؤخرا بسبب آثارها الجانبية المتمثلة في فقدان الوزن.
ووجد العلماء أن هذا المزيج العلاجي في الجسم الحي عزز زيادات كبيرة في كتلة خلايا بيتا البشرية المزروعة في الفئران المصابة بمرض السكري من النوع الأول والنوع الثاني.
ونمت الخلايا المنتجة للإنسولين داخل الجسم خلال ثلاثة أشهر فقط، وتم الحفاظ على حالة التعافي حتى بعد توقف العلاج.

سابعاً: تقنية خطيرة للتحكم بالعقل

تمكن علماء مختصون في كوريا الجنوبية من تطوير أول تقنية للتحكم بالعقل عن بُعد في العالم، وهو اختراع قد يشكل اختراقاً كبيراً في مجال التحكم بالبشر، وقد يساعد أشخاصاً كثيرين من ذوي الاحتياجات الخاصة في المستقبل.
وتم الكشف عن جهاز للتحكم بالعقل عن بعد و«بعيد المدى» و«كبير الحجم» في كوريا الجنوبية، مع خطط لاستخدام هذه التكنولوجيا الجديدة في الإجراءات الطبية «غير الجراحية».
وقام الباحثون في المعهد الكوري للعلوم الأساسية «IBS» بتطوير الجهاز الذي يتلاعب بالدماغ عن بعد باستخدام المجالات المغناطيسية، واختبروا التقنية عن طريق تحفيز غرائز «الأمومة» في موضوعات الاختبار الأنثوية: الفئران.
وفي اختبار آخر، قاموا بتعريض مجموعة اختبار من فئران المختبر إلى مجالات مغناطيسية مصممة لتقليل الشهية، ما أدى إلى فقدان وزن الجسم بنسبة 10 في المئة، أو حوالي 4.3 غرام.
وحسب الفريق البحثي الذي حقق هذا الانجاز فإن «هذه هي التكنولوجيا الأولى في العالم التي تتحكم بحرية في مناطق معينة من الدماغ باستخدام المجالات المغناطيسية».

ثامناً: علاج للشيخوخة

تمكَّن علماء مختصون من اكتشاف سر حيوي ربما يكون البداية في الطريق للتوصل إلى علاج للشيخوخة، حيث من شأن الاكتشاف الجديد التوصل إلى طريقة يُمكن من خلالها تحويل الكهول إلى شباب من جديد.
ويقول العلماء إن الفيروسات القديمة، التي تسلل حمضها النووي إلى الجينوم البشري لآلاف السنين، قد تكون سبباً للعديد من الحالات المرتبطة بالعمر.
وتمكن العلماء لأول مرة من إثبات أنهم يستطيعون استخدام هذا الحمض النووي الفيروسي، المعروف باسم «العناصر الرجعية»، للتنبؤ بعمر الخلايا البشرية بدقة عالية.
وفي السنوات الأخيرة، تم ربط هذا الحمض النووي غير النشط من العناصر الرجعية بكل شيء بدءاً من أنماط النوم وتكوين الذاكرة إلى الاضطراب الثنائي القطب.
ويريد العلماء عبر قدرتهم الجديدة على تتبع عمر الشخص من خلال هذا الحمض النووي الفيروسي القديم أن يتحققوا مما إذا كانت العلاجات المضادة للفيروسات الجديدة قادرة على عكس ظروف الشيخوخة، من خلال تعطيل أسوأ جينات «العناصر الرجعية» الفيروسية.
ويستغل البحث الجديد ميزات غير معروفة سابقاً لهذا الحمض النووي الفيروسي القديم، ما يخلق ساعة بيولوجية لتتبع عمر الشخص من التغيرات الكيميائية للحمض النووي.
ويعتقد الباحثون الآن أن العلاجات المضادة للفيروسات القهقرية الجديدة، المشابهة لتلك المستخدمة لمكافحة فيروس نقص المناعة البشرية والإيدز، قد تساعد يوماً ما في عكس علامات الشيخوخة.

تاسعاً: مادة تزيد إنتاجية النباتات

ابتكر علماء جامعة سيبيريا الفيدرالية في روسيا طريقة لزيادة نمو وإنتاجية النباتات، تعتمد على معالجة النباتات بمركب كيميائي أساسه السكريات الطبيعية المستخدمة في الصناعات الغذائية.
وقالت مجلة «Plant Growth Regulation» إنه وفقاً للعلماء فقد ساعد استخدام هذه الطريقة على زيادة نمو عينات فول الصويا بنسبة 50 في المئة وإنتاجها بنسبة 30 في المئة.
ويشير العلماء، إلى أن النمو السكاني على الأرض يتطلب زيادة في إنتاج الأغذية. وبما أن الزيادة في مساحة الأراضي الزراعية طفيفة، فتضطر المؤسسات الزراعية إلى استخدام المبيدات لمكافحة الطفيليات والآفات ومسببات الأمراض من أجل زيادة نمو المزروعات وإنتاجيتها، أي أن حجم إنتاج هذه المبيدات في ارتفاع مستمر.

عاشراً: من لندن إلى نيويورك في 30 دقيقة

بدأت شركة «سبيس إكس» المملوكة للملياردير الأمريكي إيلون ماسك العمل على إنتاج مركبة خارقة قادرة على نقل الركاب من لندن إلى نيويورك في ثلاثين دقيقة بدلاً من سبع ساعات بالطائرات التقليدية الحالية، لتختصر بذلك المسافات بين دول العالم.
وحسب التفاصيل التي نشرتها الشركة فقد تنقل مركبة «سبيس إكس» الفضائية الركاب قريباً في رحلات طويلة المسافة بسرعات مذهلة تصل إلى 16700 ميل في الساعة، حسب ما يدعي إيلون ماسك.
ويقول ماسك إن رؤيته الطموحة للسفر الفضائي «من الأرض إلى الأرض» على صاروخ «ستارشيب» الخاص به «ممكنة الآن» بعد إعادة انتخاب دونالد ترامب رئيساً للولايات المتحدة.
ويزعم إيلون ماسك أن هذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من مدة السفر الجوي، ما يوفر الوقت لرجال الأعمال والسياح على حد سواء، على الرغم من أنه من المحتمل أن يدفعوا آلاف الدولارات لكل رحلة.
وتقول شركة «سبيس إكس» إن «ستارشيب» يمكنها نقل الأشخاص من لندن إلى نيويورك في 30 دقيقة، ومن نيويورك إلى شنغهاي في 39 دقيقة ومن زيورخ إلى سيدني في 50 دقيقة.