في الفضاء والفلك والطب والذكاء الاصطناعي… أبرز التطورات العلمية في 2021

أقدم خريطة لأوروبا 

أعلن باحثون عن اكتشاف لوح صخري من العصر البرونزي، قد يكون أقدم خريطة ثلاثية الأبعاد لأوروبا. وعثر على اللوح الصخري للمرة الأولى عام 1900، ثم ظهر بقبو في قلعة فرنسية عام 2014.

ويرجح علماء الآثار الذين درسوا الأنماط المحفورة على الحجر الذي يبلغ عمره 4 آلاف سنة، أن العلامات تعود إلى خريطة لمنطقة في غرب بريتاني، ما يحولها أقدم خريطة ثلاثية الأبعاد لمنطقة معروفة في أوروبا.

تكنولوجيا

الذكاء الاصطناعي يكشف البنى البروتينية

 في تجربة علمية مهمة، استُخدم برنامج “ألفافولد” (AlphaFold) للذكاء الاصطناعي للتنبؤ بهياكل البروتينات التي ينتجها الجسم. واستخدم الباحثون برنامجاً بـ350 ألف هيكل لبروتينات منها بشرية، وأخرى تعود إلى كائنات حية مختلفة. وتكمن أهمية هذه التجربة في تعقيد التنبؤ بهياكل البروتينات، وحاجته إلى وقت طويل من التجارب المخبرية.

الاندماج النووي

أوشك معهد علمي أميركي تحقيق هدف طويل الأمد في مجال أبحاث الاندماج النووي، بعدما استخدم أشعة ليزر قوية لتسخين وضغط وقود الهيدروجين، وبدء عملية الاندماج النووي.

وفي عملية اندماج الحبس بالقصور الذاتي، وجهت 192 حزمة من ليزر “إن آي إف”، نحو كبسولة بحجم حبة الفلفل تحتوي على مادتي “الديوتيريوم” و”التريتيوم”.

وأسفرت تجربة أجريت في 8 آب (أغسطس) عن تولد 1.35 ميغا جول من الطاقة، أي ما يعادل حوالي 70 في المئة من طاقة الليزر التي تم تسليمها إلى كبسولة الوقود.

سجل للكيوبتات (Qubit)

فس تشرين الثاني (نوفمبر)، أطلقت شركة “آي بي إم” الأميركية للحوسبة الكمومية معالجها الكمي الجديد “127 كيلوبت”، الذي وصف بـ”معجزة تصميم بسيطة”.

وفي حين يرتكز الحاسوب التقليدي في عمله على نظام ثنائي يتمثل بـ”0″ أو “1”، أو ما يُعرف بـ”البت” (Bit)، يعتمد الحاسوب الكمي على وحدة “الكيوبت”، أو وحدة البت الكمي. ويزيد الانتقال من وحدة البت إلى وحدة البت الكمي من قدرات الحواسيب بشكل مذهل، إذ يؤدي الدمج بين المسارين في الحواسيب الكمية إلى خلق مسارات أكثر عدداً، تتضاعف بشكل لانهائي كلما زادت أعداد الكيوبتات، ما ينعكس على سرعة معالجة البيانات وكمياتها.

الحمض النووي في الأرشيف الوطني

تحفظ أثمن الوثائق في تاريخ فرنسا في الخزنة الحديدية الكبيرة للأرشيف الوطني في باريس، حيث أضيف إعلان حقوق الإنسان والمواطن لعام 1789 وحقوق المرأة والمواطن، داخل كبسولتين. وتم ترميزهما في سلاسل الحمض النووي الصناعي التي تظهر في الجسم البشري، ليصبح الحمض النووي شكلاً جديداً من تكنولوجيا المعلومات.

علم المناخ 

حرائق ضخمة

دمرت الحرائق كاليفورنيا مرة جديدة هذا الصيف، وغابات كندا وسيبيريا، حيث يمكن أن تشتعل “حرائق الزومبي” التي رغم خمودها مع حلول الخريف والشتاء، تعاود الاشتعال بمجرّد ذوبان الثلج وارتفاع درجة حرارة الأرض.

 من بين الأكثر تضرراً، كانت منطقة ليتون في بريطانيا، حيث دفعت قبة حرارية درجة الحرارة إلى 49,6 درجة في 29 حزيران (يونيو)، أي أعلى مستوى على الإطلاق في كندا. وفي اليوم التالي، دمرت النيران 90 في المئة من المدينة.

وفي تشرين الثاني (نوفمبر)، عقدت قمة المناخ في غلاسكو، وتناولت للمرة الأولى مسألة الوقود الأحفوري مباشرة، مع تعهدات طويلة الأمد، ما اعتبره الكثيرون من الناشطين المدافعين عن المناخ، ولا سيما الناشطة غريتا ثونبرغ، تصريحات فارغة.

التنوع البيولوجي

كائنات مهددة بالانقراض

على مر السنين، تتوسع لائحة أنواع الكائنات المهددة بالانقراض. وعام 2021، حدد الاتحاد الدولي لحماية الطبيعة، للمرة الأولى، في لائحته الحمراء، أكثر من 40 ألف نوع من الكائنات المهددة بالانقراض، ومنها حشرة اليعسوب، ما يعود إلى انحسار الأراضي الرطبة.

وفي هاواي، تعاني الطيور المحلية من الملاريا. ونتيجة للاحترار، ينتقل البعوض المصاب إلى المناطق المرتفعة حيث وجدت هذه الأنواع المستوطنة ملجأ.

الحيتان تأكل ثلاثة أضعاف مما نعتقد

أظهرت دراسة دولية أن حيتان البالين الضخمة تأكل ثلاثة أضعاف الكميات المتعارف عليها، ما يصل إلى 16 طناً من الكريل يومياً. وتوصلت الدراسة إلى هذه النتائج من خلال الاستخدام المشترك لأجهزة الموجات فوق الصوتية والطائرات المسيرة والمنارات المجهزة بـ”نظام التموضع العالمي” والكاميرا والميكروفون ومقياس التسارع.

التوهج الحيوي

يظهر التوهج الحيوي عندما يكون الكائن الحي قادراً على امتصاص ما يكفي من الإشعاع عالي الطاقة مثل ضوء الأشعة فوق البنفسجية، بحيث يمكن أن ينبعث منه بتردد أقل. وتم التعرف على هذه الظاهرة في بعض الحشرات والأسماك والزواحف والبرمائيات والطيور وغيرها من الكائنات. وفي 18 شباط (فبراير)، أوضح باحثون أميركيون أنهم صادفوا المثال الأول في أحد الثدييات المشيمية في العالم القديم، أثناء إجرائهم دراسات على مجموعات “المتحف الميداني للتاريخ الطبيعي” في شيكاغو.

علم الأحياء والطب

نسخة جديدة لقانون أخلاقيات البيولوجيا

 عدل قانون أخلاقيات علم الأحياء، الذي أقر في حزيران (يونيو)، إطار البحث الذي يشمل الجنين البشري، والخلايا الجذعية الجنينية، والخلايا الجذعية المستحثة والمتعددة القدرات، التي تغطي، في وسط زراعة معين، القدرة على التحول إلى أي نوع من الأنسجة. ورفع القانون الحظر المفروض على ثقافة الأجنة البشرية المعدلة وراثيا، لمراعاة ظهور أدوات التحرير الجيني خارج خطة الحمل. وسيتم التدقيق في أحد استخدامات الخلايا، عن طريق الحقن في أجنة حيوانية، وبالتالي إنشاء كائنات خيالية بين الإنسان والحيوان.

علاجات جديدة للتليف الكيسي

أعلنت شركة “فيرتيكس” الرائدة في علاج التليف الكيسي أن لجنة وكالة الأدوية الأوروبية أصدرت تقريراً إيجابياً يشير إلى الموافقة على علاجي “كفتريو” و”سيمكيفي”، ويمكن استخدامهما إلى جانب علاج “الكاليديكو” للمرضى فوق 12 سنة.

علاج جديد للسل

 توصل العلماء إلى علاج جديد لأشكال السل “المقاومة للأدوية المتعددة”، أي التي لا تستجيب لعلاجات الخط الأول. وقد يستمر العلاج لمدة ستة أشهر، خلافاً للعلاجات السابقة التي تمتد إلى عشرين شهراً. ويجمع العلاج الجديد بين المضادات الحيوية الربعة “البيداكويلين”، و”البريتومانيد”، و”اللينيزوليد”، و”الموكسيفلوكساسين”، التي يتم تناولها من طريق الفم، وفي وقت تضمنت العلاجات السابقة مضادات حيوية يتم حقنها.

وتم اختبار العلاج الجديد على 301 شخص  في بيلاروسيا وجنوب أفريقيا وأوزبكستان، وأدى إلى شفاء نسبة 89 في المئة من المرضى، مقارنة بنسبة 52 في المئة من المرضى الذين تلقوا علاجات أوصت بها منظمة الصحة العالمية.