ابرز 10 ابحاث واكتشافات علمية شهدها عام 2014

فمثلاً من أستراليا شهدنا تطويراً مدهشاً لمجاهر القوة الذرية يمكنها من تتبع أجسام أخف من البعوضة بمائة مليار مرة (نعم، العدد صحيح!)، ومن الولايات المتحدة الأمريكية -وبالتحديد من مراكز أبحاث شركة IBM- تمكن باحثون من اختراع رقاقة للحواسيب مستوحاة من الدماغ البشري ومكونة من مليون خلية عصبية.
ومن لوكسمبورغ وألمانيا استطاع علماء تحويل خلايا جلدية إلى عصبية ثم زرعها بنجاح في أدمغة فئران، ومن اليابان فقد نجح باحثون في إطالة أعمار الزهور إلى الضعف وذلك بتعطيل جين مسؤول عن الشيخوخة فيها.
ومن القمر فقد تمت مركبة يوتو الصينية أول فحص لها للتربة القمرية، بل ومن المريخ (الذي تمّ إنشاء خريطة جيولوجية له هذه السنة) تحتفل مركبة كيوريوسيتي بالذكرى الثانية لهبوطها هناك.
أما بالنسبة للاكتشافات حول الماضي فقد تم الكشف – بالصدفة المحضة أثناء عملية حفر لتوسعة أحد المطارات في أمريكا الشمالية – عن هيكل عظمي لطائر منقرض يبلغ باع جناحه (المسافة بين أقصى الجناحين) حوالي ٧ أمتاراً مما يجعله أضخم طائر نعرفه في التاريخ.

- اكتشاف أضخم ديناصور مشى على الأرض على الإطلاق

اكتشفت عظام هذا الديناصور العملاق -الذي ينتمي لجنس تيتانوسور titanosaur- في الأرجنتين، ويعتبر حالياً أكبر مخلوق مشى على هذه الأرض. هاكم قياساته حتى تستوعبوا ضخامته: ، الطول ٤٠ متر والارتفاع ٢٠ متر (يضاهي ارتفاع مبنى ذو سبعة طوابق) والوزن ٧٧ طن!!
عثر العلماء على ١٥٠ عظمة -بحالة ممتازة- لهياكل سبعة أفراد من هذا النوع الذي يعتقدون أنه عاش قبل ٩٥ إلى ١٠٠ مليون عام نسبة إلى عمر الصخور التي تغطي عظامهم.
هذا الاكتشاف أعطى جواباً جديداً لسؤال: ماهو أكبر كائن مشى على الأرض؟ اختبر معرفة أصدقاءك .

أعمق صورة للكون حتى الآن التقطها مرصد هابل الفلكي

تمكن مرصد هابل الفلكي من رصد مجرات يافعة ومليئة بالنجوم في أعماق الكون كأبعد مسافة يرصدها البشر حتى الآن، وتضمن المشهد مجرات على بعد 13 مليار سنة ضوئية نشأت بعد بداية الكون بفترة وجيزة.
وذلك بسبب المسافة الذي تقارب عمر الكون البالغ 13,8 مليار سنة (الضوء هو سقف السرعات في الكون مما يعني أن الضوء الذي نراه الآن من هذه المجرات هو “أبكر” ضوء نشأ في الكون يمكننا رؤيته).
يجدر التذكير أن نصف قطر الكون المنظور يفوق ٤٥ مليار سنة ضوئية في أفضل الحسابات وذلك بسبب تمدّد الكون بسرعة أكبر من سرعة الضوء نفسه.

٣- علماء كيمياء يتمكنون من تصنيع أول خلية صناعية بالكامل تحتوي على عضيات تقوم بمختلف الوظائف الحيوية

للمرة الأولى، أنتج كيميائيون بنجاح خلية اصطناعية تحتوي على عضيات قادرة على تنفيذ خطوات متعددة من التفاعلات الكيميائية التي تقوم بها الخلية الحية. الطريقة تمّت كالآتي: ملأ الفريق البحثي كور مجهرية بمواد كيميائية معينة ثم وضعوها داخل قطرات ماء.
بعد ذلك غطوا بذكاء قطرة الماء بطبقة بوليمر لتحاكي جدار الخلية. أما عن كيفية معرفتهم بأن هذه الحزمة المجهرية استطاعت القيام بتفاعلات كيميائية فهو بقياس التألق (Fluorescence)- وهو الإصدار الضوئي الذي ينتج عند تدفق الطاقة بأشكالها المختلفة داخل الخلية- ، وبالتالي أثبت الباحثون أن التفاعلات الكيميائية المتسلسلة حدثت بالفعل.

٤- شركة أمريكية تعرض جهاز يمكنه تحديد تسلسل الجينوم كاملاً للشخص بتكلفة ١٠٠٠ دولار فقط

فك الشفرة الوراثية للإنسان أصبح أسهل وأرخص من أي وقت مضى فقد نزل الآن إلى سقف الألف دولار وهو الحاجز الذي تنبأ بكسره العلماء منذ سنين طويلة. هذا الإنجاز أصبح حقيقة بفضل نظام جديد لسلسلة الحمض النووي قدمته شركة Illumina, Inc وأسمته HiSeq X Ten Sequencing System.
سيمكن الباحثين من فحص الجينوم الكامل (الشريط الوراثي الكامل للشخص الذي يحتوي على ٣ مليارات زوج من القواعد النيتروجينية) لعشرات الآلاف من الأشخاص في السنة في مختبر واحد!!
من حسنات هذا الإنجاز أنه سيسرّع عملية الفحص الجيني للأمراض الوراثية بشكل لا مثيل له في تاريخ الطب.

٥- اكتشاف أقدم قطعة على الإطلاق من قشرة الأرض عمرها ٤،٤ مليار سنة

عام ٢٠٠١ أفاد علماء أن واحداً من بلورات الزركون التي تم اكتشافها في غربي أستراليا كانت بعمر يقارب ٤.٤ بليون سنة – أي قديمة جداً لدرجة أن الكثيرين لم يصدقوا ذلك- وقد استخدم العلماء هذا العام تقنية جديدة وقوية لإثبات أن هذه البلورات هي في الواقع أقدم المواد المعروفة التي تشكلت على الأرض.
وقد تشكلت هذه البلورات خلال عشرات ملايين بسيطة من السنين لحقت ذوبان الأرض الأولى (proto-Earth) بعيد ارتطامها العنيف مع كوكب بحجم المريخ مما نتج عنه تخلّق القمر وتحول كوكبنا الشاب إلى كرة حمراء من الصخور المنصهرة!
باختصار، هذه القطعة هي تذكار من طفولة كوكبنا الأزرق.

٦- ابتكار رقائق الكترونية مستوحاة من دماغ الإنسان أسرع آلاف المرات وتستهلك طاقة أقل بكثير من الحاسبات الحالية

6
مهندسون بيولوجيون من جامعة ستانفورد الأمريكية يطورون رقائق إلكترونية مبنية على نظام يحاكي العقل البشري مما جعلها ٩٫٠٠٠ مرة أسرع من أجهزة الحاسب المتداولة وتستخدم طاقة أقل بكثير.
هذا يوفر إمكانيات أكبر للتقدم في مجال الروبوتات وكذلك يتيح طريقة جديدة لفهم الدماغ. على سبيل المثال، يمكن للرقاقة بسرعة وفاعلية – كما الدماغ البشري – أن تتحكم بالأطراف الصناعية بسرعة وتعقيد يشابه حركتنا الطبيعية!
هذا الاختراع ثورة بكل المقاييس

٧- اختراع يد صناعية يمكنها الإحساس واللمس

استطاع فريق علمي سويسري تمكين رجل دنماركي فقد يده اليسرى قبل ٩ سنين من أن يتحسس الأشياء من حوله مرة أخرى عن طريق أصابع يده الروبوتية. الجهاز المزروع داخل هذه اليد مربوط بالجهاز العصبي، ومن شأنه توفير ردود فعل مباشرة إلى الأعصاب المتبقية في ذراع الرجل.
أما عن كيفية تحديد مقدار الضغط الذي تتطلبه اليد أثناء ملامسة وقبض أجسام معينة – مثلاً أجسام هشة كالبيض أو طرية كالطماطم أو صلدة كالحديد – فهو عن طريق التدريب التأهيلي لمدة شهر حيث يتأقلم الشخص بتطويع درجة الضغط حسب كمية التحفيز الكهربائي التي تصل للأعصاب عند ملامسة وتحسس الأجسام المختلفة.

يمكن الآن التحكم بأجهزة على مقياس النانو داخل خلية بشرية

لأول مرة في التاريخ، قام فريق من الكيميائيين والمهندسين في جامعة بنسلفانيا الأمريكية بوضع عربات اصطناعية على مقياس النانو داخل خلايا بشرية حية يمكن دفعها بالموجات فوق الصوتية وتوجيهها مغناطيسياً. التجربة لم تكن كقيادة مركبة كبيرة، لكنها كانت شبيهة بذلك بقدر ما تسمح الطبيعة.
هذه الجزيئات المعدنية مصنوعة من الذهب والروثينيوم على شكل صواريخ تتجول داخل الخلايا وتلتف وتصطدم بغشاء الخلية من الداخل. في الحقيقة وجد العلماء أن الخلية وعضياتها تتفاعل مع حركة هذه الأجسام النانوية بشكل لم يكن متوقعاً، مما قد يمكننا من دراسة علم الأحياء بطريقة جديدة لم تكن متاحة من قبل

إعادة إحياء أكبر فيروس تم اكتشافه على الإطلاق من عينة عمرها ٣٠ ألف سنة

تمكن علماء من إعادة إحياء فيروس عملاق طوله ١.٥ ميكرومتر كان مدفوناً في جليد سيبيريا ل٣٠٫٠٠٠ عاماً، ومع ذلك فلا يزال معدياً، لكن لحسن الحظ فإنه لا يستهدف إلا أنواعاً من الأميبا. قد لا يعني حجمه شيئاً بالنسبة إليك، لكن هذا الاكتشاف يشبه بشكل أو آخر اكتشاف أحافير بشر أطوالهم ١٣ متراً ثم أعاد العلماء إحياءهم!!
أشار الباحثون أيضاً أنه كلما ذاب جليد الأرض أكثر فأكثر، ربما تعود فيروسات قديمة أخرى غير معروفة إلى الحياة، وقد تحمل معها مخاطر محتملة على صحة الإنسان.
المصدر

١٠- ابتكار طريقة لإعادة نمو الأسنان بدون حفر أو تكسير

تمكن فريق بحثي من جامعة هارفارد الأمريكية من استخدام اشعة ليزر منخفضة الطاقة في تحفيز الخلايا الجذعية في الأسنان لإعادة تشكيل عاج جديد يحل محل العاج المتآكل، في حين أن أشعة الليزر ذات الطاقة العالية لها مفعول عكسي حيث تدمّر الأسنان.
عادةً يقوم طبيب الأسنان باستبدال العاج المتآكل للشخص بمواد صناعية لها عمر افتراضي محدود كما في علاج جذور الأسنان لأنه كان يعتقد أن خلايا الأسنان لا تتجدد. الآن تبين أن الطاقة المنخفضة من الليزر تقوم بحثّ جزيئات الأكسجين النشطة كيميائياً داخل الخلية وبالتالي تحفّز عوامل نمو العاج.
هل نقول وداعاً للأيام التي ارتبط فيها طبيب الأسنان بالتحفير والنخر المزعج