أخبار التكنولوجيا : اكتشاف أنواع جديدة من البكتيريا فى محطة الفضاء الصينية.. تفاصيل

الجمعة 23 مايو 2025 10:30 مساءً
نافذة على العالم - اكتشف العلماء سلالة غير معروفة من الميكروب بعد تحليل عينات مأخوذة من محطة تيانجونج الفضائية الصينية، تم العثور على سلالة الميكروب الجديدة، التي أطلق عليها رسميًا اسم Niallia tiangongensis ، في عينات ميكروبية تم جمعها من أسطح تيانجونج خلال مهمة شنتشو 15 المأهولة، والتي عادت إلى الأرض في يونيو 2023.
الميكروب الجديد هو بكتيريا هوائية، وفقًا لوصفه في ورقة بحثية مُحكَّمة نُشرت في مجلة "المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة المنهجي والتطوري" في مارس الماضي ، وهذه هي المرة الأولى التي يُكتشف فيها نوع جديد على متن تيانجونج ، وهي محطة فضائية ثلاثية الوحدات في مدار أرضي منخفض .
هذا النوع الجديد أقرب ما يكون إلى نوع موجود على الأرض في التربة والنفايات، والذي قد يسبب عدوى ، بل وحتى تعفن الدم، لدى الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة ، وقد حُددت هذه السلالة الجديدة، من خلال الملاحظة المورفولوجية وتسلسل الجينوم والتحليل التطوري والتحليل الأيضي، على أنها سلالة جديدة تنتمي إلى جنس النياليا ضمن فصيلة العصيات الخلوية.
إن فهم خصائص الميكروبات أثناء المهام الفضائية الطويلة الأمد أمر ضروري لحماية صحة رواد الفضاء والحفاظ على وظائف المركبة الفضائية"، كما جاء في الورقة البحثية.
إن تكيفات الميكروب الجديد الواضحة مع الظروف المدارية تميزه عن أقاربه الأرضيين ، يُظهر نياليا تيانجونجينسيس استجابةً مُكثفةً للإجهاد التأكسدي وقدرةً فريدةً على تكوين الأغشية الحيوية، مما يُساعد في إصلاح أضرار الإشعاع .
وتظهر هذه التكيفات الناجمة عن الاختلافات البنيوية والوظيفية في نوعين من البروتينات أن الميكروب قد طور آليات للمساعدة في البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية لبيئة الفضاء، وفقًا للدراسة.
وتم تأليف هذه الورقة البحثية من قبل باحثين من مجموعة شنتشو للتكنولوجيا الحيوية الفضائية ومعهد بكين لهندسة أنظمة المركبات الفضائية.
ويقوم رواد الفضاء الصينيون العاملون على متن محطة تيانجونج بأخذ عينات منتظمة من الميكروبات من الهواء والأسطح ومنافذ توزيع المياه في محطة الفضاء لمراقبة بيئة محطة الفضاء.
ليست هذه المرة الأولى التي يُكتشف فيها نوع جديد في الفضاء ، فبينما تُعدّ محطات الفضاء بيئات نظيفة نسبيًا وتتعرض لجرعات إشعاعية أعلى من تلك التي يتعرض لها سطح الأرض، يحمل رواد الفضاء القادمون من وإلى محطات الفضاء تريليونات من الكائنات الحية الدقيقة معهم.
تم التعرف على مجموعة من البكتيريا الجديدة من محطة الفضاء الدولية ، بما في ذلك سلالات من البكتيريا التي يمكن أن تساعد رواد الفضاء على زراعة المحاصيل على المريخ .
وتم مؤخرا اكتشاف 26 نوعا من البكتيريا غير المعروفة سابقا في غرف ناسا النظيفة، وهي بعض من أكثر الأماكن المعقمة التي بنتها البشرية، والتي تم تصميمها لمنع المركبات الفضائية من حمل الميكروبات غير المرغوب فيها إلى أجسام كوكبية أخرى.
وتشمل الأبحاث على متن تيانجونج أيضًا تقييم كيفية تفاعل الميكروبات مع المواد على متنها، وفقًا لما ذكره تلفزيون الصين المركزي (CCTV)، نقلاً عن وكالة رحلات الفضاء المأهولة الصينية ، تشمل الاختبارات كيفية تأثير فطر Aspergillus niger (العفن الأسود) على مواد مختلفة، مثل لوحات الدوائر الكهربائية المطلية بالبولي يوريثان، وألواح النحاس العارية، وأنابيب الانكماش الحرارى، بهدف تعزيز فهم كيفية تسبب المستعمرات الميكروبية فى التآكل في بيئة الفضاء.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

نافذة على العالم

منذ 9 ساعات

• نافذة على العالم

أخبار التكنولوجيا : اكتشاف أنواع جديدة من البكتيريا فى محطة الفضاء الصينية.. تفاصيل

الجمعة 23 مايو 2025 10:30 مساءً نافذة على العالم - اكتشف العلماء سلالة غير معروفة من الميكروب بعد تحليل عينات مأخوذة من محطة تيانجونج الفضائية الصينية، تم العثور على سلالة الميكروب الجديدة، التي أطلق عليها رسميًا اسم Niallia tiangongensis ، في عينات ميكروبية تم جمعها من أسطح تيانجونج خلال مهمة شنتشو 15 المأهولة، والتي عادت إلى الأرض في يونيو 2023. الميكروب الجديد هو بكتيريا هوائية، وفقًا لوصفه في ورقة بحثية مُحكَّمة نُشرت في مجلة "المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة المنهجي والتطوري" في مارس الماضي ، وهذه هي المرة الأولى التي يُكتشف فيها نوع جديد على متن تيانجونج ، وهي محطة فضائية ثلاثية الوحدات في مدار أرضي منخفض . هذا النوع الجديد أقرب ما يكون إلى نوع موجود على الأرض في التربة والنفايات، والذي قد يسبب عدوى ، بل وحتى تعفن الدم، لدى الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة ، وقد حُددت هذه السلالة الجديدة، من خلال الملاحظة المورفولوجية وتسلسل الجينوم والتحليل التطوري والتحليل الأيضي، على أنها سلالة جديدة تنتمي إلى جنس النياليا ضمن فصيلة العصيات الخلوية. إن فهم خصائص الميكروبات أثناء المهام الفضائية الطويلة الأمد أمر ضروري لحماية صحة رواد الفضاء والحفاظ على وظائف المركبة الفضائية"، كما جاء في الورقة البحثية. إن تكيفات الميكروب الجديد الواضحة مع الظروف المدارية تميزه عن أقاربه الأرضيين ، يُظهر نياليا تيانجونجينسيس استجابةً مُكثفةً للإجهاد التأكسدي وقدرةً فريدةً على تكوين الأغشية الحيوية، مما يُساعد في إصلاح أضرار الإشعاع . وتظهر هذه التكيفات الناجمة عن الاختلافات البنيوية والوظيفية في نوعين من البروتينات أن الميكروب قد طور آليات للمساعدة في البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية لبيئة الفضاء، وفقًا للدراسة. وتم تأليف هذه الورقة البحثية من قبل باحثين من مجموعة شنتشو للتكنولوجيا الحيوية الفضائية ومعهد بكين لهندسة أنظمة المركبات الفضائية. ويقوم رواد الفضاء الصينيون العاملون على متن محطة تيانجونج بأخذ عينات منتظمة من الميكروبات من الهواء والأسطح ومنافذ توزيع المياه في محطة الفضاء لمراقبة بيئة محطة الفضاء. ليست هذه المرة الأولى التي يُكتشف فيها نوع جديد في الفضاء ، فبينما تُعدّ محطات الفضاء بيئات نظيفة نسبيًا وتتعرض لجرعات إشعاعية أعلى من تلك التي يتعرض لها سطح الأرض، يحمل رواد الفضاء القادمون من وإلى محطات الفضاء تريليونات من الكائنات الحية الدقيقة معهم. تم التعرف على مجموعة من البكتيريا الجديدة من محطة الفضاء الدولية ، بما في ذلك سلالات من البكتيريا التي يمكن أن تساعد رواد الفضاء على زراعة المحاصيل على المريخ . وتم مؤخرا اكتشاف 26 نوعا من البكتيريا غير المعروفة سابقا في غرف ناسا النظيفة، وهي بعض من أكثر الأماكن المعقمة التي بنتها البشرية، والتي تم تصميمها لمنع المركبات الفضائية من حمل الميكروبات غير المرغوب فيها إلى أجسام كوكبية أخرى. وتشمل الأبحاث على متن تيانجونج أيضًا تقييم كيفية تفاعل الميكروبات مع المواد على متنها، وفقًا لما ذكره تلفزيون الصين المركزي (CCTV)، نقلاً عن وكالة رحلات الفضاء المأهولة الصينية ، تشمل الاختبارات كيفية تأثير فطر Aspergillus niger (العفن الأسود) على مواد مختلفة، مثل لوحات الدوائر الكهربائية المطلية بالبولي يوريثان، وألواح النحاس العارية، وأنابيب الانكماش الحرارى، بهدف تعزيز فهم كيفية تسبب المستعمرات الميكروبية فى التآكل في بيئة الفضاء.

الجمهورية

منذ 18 ساعات

• الجمهورية

الحوسبة البيولوجية.. تحول الكائنات الحية إلي "آلات" ذكية قادرة عل

ثورة تكنولوجية حيوية. لاتكون فيها البيانات مجرد أرقام تُخزن وتُحلل. تتحول إلي نبضات حية تُكتب داخل الجينوم وتُقرأ بلغة الحياة تنسج الجزيئات الوراثية و الخلايا الحية في معالجات فائقة الذكاء. قادرة علي تحليل البيانات كما لو كانت أنسجة نابضة. لم تعد الحوسبة مقيدة برقائق السيليكون ولا محصورة داخل وحدات معالجة إلكترونية. امتدت إلي الخلايا الحية. و البروتينات. والحمض النووي (DNA) لتُستخدم كوسائط حوسبية قادرة علي التفكير. والتخزين. والاستجابة. بآليات الطبيعة ذاتها. تُشفر المعلومات داخل شريط وراثي. وتتفاعل الخلايا كما لو كانت تَعي وتقرر. يبرز هذا التحول كفلسفة جديدة في التفكير التكنولوجي. يتجاوز تطوير الأجهزة إلي إعادة تعريف المفاهيم ذاتها: الجسد مختبر. الخلية معالج. الشفرة الوراثية برنامج تشغيل ومع الاستقرار الطبيعي للحمض النووي. يصبح تخزين المعلومات لآلاف السنين دون طاقة أو تبريد خيارا ثوريًا يتفوق علي كل وسائط التخزين التقليدية. تشير د. هبة عسكر. أستاذ الذكاء الاصطناعي بكلية الحاسبات بجامعة السادات. إلي أن الحوسبة البيولوجية (Biological Computing)تمثل تحولا جذريا في المفهوم التقليدي للحوسبة. حيث لم تعد المعالجات تعتمد علي السيليكون والدوائر. بل علي الحمض النووي (DNA) و البكتيريا المعدلة وراثيا. و البروتينات. التي تؤدي وظائف حسابية بطريقة مبهرة. أوضحت أن أبرز التطبيقات المثيرة لهذه التقنية تتمثل في تخزين البيانات باستخدام الحمض النووي. حيث يتم تحويل البيانات الرقمية إلي رموز جينية A وT وC وG. ما يسمح بتخزين كميات هائلة من المعلومات في حيز ضئيل للغاية. فمثلًا. 1 ملليغرام فقط من الحمض النووي يمكنه تخزين ما يقارب 215 بيتابايت بما يفوق طاقة أقراص التخزين بملايين المرات. وتضيف أن الحمض النووي. بفضل استقراره الطبيعي. يمكنه الاحتفاظ بالمعلومات لآلاف السنين دون الحاجة لطاقة أو تبريد. مما يجعله خيارًا بيئيًا مستداما بامتياز مقارنة بالوسائط التقليدية. أشارت إلي نجاح جامعة هارفارد بالتعاون مع IBM في ترميز 700 ميجابايت من الصور والفيديوهات والكتب الإلكترونية داخل جزيئات DNA صناعي. وتم استرجاعها بنجاح. مما فتح الباب لتخزين الذاكرة البشرية جمعاء في أنبوب اختبار مشيرة إلي ان الحوسبة البيلوجية تدخلنا عصر جديد من المعالجة يغير مستقبل التكنولوجيا وتلفت عسكر إلي أن الباحثين بدأوا بالفعل في "تدريب" الكائنات الدقيقة للعمل كدوائر منطقية. وتحويل الخلايا الحية إلي معالجات بيولوجية. تجري عمليات حسابية داخل الجسم البشري. بما يمهد الطريق لاستخدامها في التشخيص الفوري للأمراض. أو استهداف الخلايا المريضة بدقة مذهلة. وفي تطور لافت. تشير إلي أن هذه التقنية تمكن العلماء من تصميم أدوية موجهة بشكل دقيق عبر تحليل تفاعل الأدوية مع الجينات. بل وتصميم أنظمة تشفير بيولوجية باستخدام الحمض النووي يصعب اختراقها. ما يضيف طبقة أمنية جديدة لحماية البيانات الحساسة. اشارت إلي ان اهمية هذه التكنولوجيا يتمثل في اتاحة تصنيع أنظمة بيولوجية قادرة علي معالجة البيانات في بيئات حية. داخل الجسم البشري. واستخدامها في تطبيقات طبية مثل تشخيص الأمراض أو استهداف الخلايا المريضة. تطرقت إلي تدريب الكائنات الدقيقة علي العمل كـ "دوائر منطقية" لتنفيذ عمليات حسابية بيولوجية من خلال التحكم في هذه البكتيريا. باستخدام الكائنات الحية كمعالجات بيولوجية للبيانات. أشارت إلي تطوير جامعة كامبريدج. شبكات عصبية بيولوجية من خلايا حية تحاكي الدماغ البشري. مما يفتح آفاقًا لدمج الذكاء الاصطناعي مع العمليات البيولوجية. وتطوير أنظمة تتعلم وتتطور كما يفعل الإنسان علي مستوي الجزيئات. نوهت إلي انه علي الرغم من اختلاف الأساس العلمي بين الحوسبة البيولوجية "التي تستخدم الأنظمة الحية" والحوسبة الكمومية "التي تعتمد علي الكيوبتات ومبادئ ميكانيكا الكم". إلا أن هناك محاولات لدمج التقنيتين. مثل استخدام الحمض النووي كمادة فيزيائية لتصميم أنظمة كمومية أكثر مرونة. نوهت إلي استخدام البروتينات كنماذج للتفاعل مع المواد البيولوجية الأخري لتمكين أنظمة الحوسبة من القيام بمعالجة البيانات مثل الأنظمة الإلكترونية مشيرة إلي اتاحة هذه الطريقة حوسبة مستدامة بيولوجيًا تستخدم موارد طبيعية لتخزين ومعالجة البيانات في المستقبل. لفتت إلي تصميم الأنظمة البيولوجية لتنفيذ حسابات لتحليل تأثير الأدوية علي الجينات مشيرة إلي تطوير أدوات بيولوجية يمكنها إجراء حسابات معقدة لتحليل البيانات البيولوجية والجينية. مما يسهم في تسريع اكتشاف العلاجات الجديدة. اشارت إلي امكانية مساهمة هذه الأنظمة في تصميم أدوية موجهة بشكل أكثر دقة بناءً علي النماذج البيولوجية. وتحليل كيفية تفاعل الأدوية مع الجينات أو الخلايا المريضة. نوهت إلي امكانية استخدام الحمض النووي لإنشاء أنظمة تشفير غير قابلة للكسر مشيرة إلي تمثيل الترميز الجيني مفاتيح التشفير داخل الحمض النووي. مما يضيف مستوي آخر من الأمان في حماية البيانات. أضافت ان استخدام الحمض النووي لتخزين المفاتيح السرية والتشفير علي مستوي بيولوجي. يجعل من الصعب جداً اختراق النظام مشيرة إلي ان هذه التقنية يمكن أن تساهم في إنشاء أنظمة تشفير بيولوجية تستفيد من خصائص الحمض النووي في تخزين البيانات بشكل آمن. وتختتم د. عسكر حديثها بالتأكيد علي أن الحوسبة البيولوجية تمثل منعطفا تاريخيًا في طريقة تعامل البشرية مع البيانات. مشيرة إلي ضرورة وجود أطر قانونية وأخلاقية تُنظم استخدام الكائنات الحية لأغراض الحوسبة. خاصة فيما يتعلق بالصحة والبيئة. قوة واعدة من نوع مختلف تري د. لبني ابو المجد استاذ الذكاء الاصطناعي بمعهد مصر العالي أن الذكاء الاصطناعي. بتقنياته المتنوعة مثل تعلم الآلة والتعلم العميق. ليس إلا محاكاة ذكية للدماغ البشري. مشيرة إلي انه مع انفجار حجم البيانات وتطور البرمجيات. تطورت أجهزة الحاسوب التقليدية. لكننها لم تف بالاحتياجات المتزايدة لمعالجة البيانات الضخمة. من هنا برزت الحاجة لتقنيات جديدة أكثر كفاءة. فكانت الحوسبة الكمومية فالبيلوجية. اضافت انه علي الرغم ان سرعة الحوسبة الكمومية لا تقارن بالحواسيب التقليدية إلا أنها تحتاج درجات حرارة تقارب الصفر المطلق. مما يعيق انتشارها رغم تفوقها مما دفع المجتمع العلمي نحو بدائل جديدة فاذ بالحوسبة البيولوجية قوة واعدة من نوع مختلف بالاضافة إلي المعلوماتية الحيوية التي تعتمد علي خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات البيولوجية. وتركز علي علوم مثل الجينوم و البروتينات واكتشاف الأدوية تشير إلي ان الحوسبة البيولوجية تذهب أبعد من ذلك. حيث تبني أنظمة حوسبة تعتمد علي مكونات بيولوجية. وتستخدم خلايا بشرية وجزيئات حيوية كوحدات معالجة بيانات. تضيف ابو المجد ان البروتينات لبنات الحياة الأساسية. لم تعد مجرد أدوات حيوية. بل باتت "معالجات" للبيانات هذه البوليمرات الحيوية. ذات التكوينات الدقيقة. يتم تسخيرها الآن في تخزين البيانات ومعالجتها من خلال الطي البروتيني الذي تحدده خصائص الأحماض الأمينية لتصميم بروتينات اصطناعية تؤدي عمليات منطقية أو حوسبية كدوائر إلكترونية. نوهت إلي ان الحمض النووي يبرز كبطل في مشهد الحوسبة البيولوجية. نظرا لقدراته المذهلة علي التجميع الذاتي وتخزين كميات هائلة من المعلومات التي يطورها الباحثون لترميز البيانات الرقمية داخل سلاسل الحمض النووي. لتتحول إلي شيفرة حيوية يمكن استرجاعها وتحليلها بفعالية. تنبه ابو المجد ان الحوسبة البيولوجية لا تكتف بتخزين البيانات. بل تتوسع نحو بناء دوائر منطقية جزيئية باستخدام البروتينات والحمض النووي. قادرة علي استشعار البيئة المحيطة واتخاذ قرارات بناء عليها وهنا تظهر البيولوجيا التركيبية كأداة لتصميم شبكات حيوية داخل الخلايا. تبرمج لإجراء عمليات حسابية معقدة اشارت إلي استخدام حوسبة الحمض النووي في التفاعلات الجزيئية لحل المشكلات الرياضية المعقدة مشيرة إلي محاكاة البوابات المنطقية باستخدام البروتينات وتبدلاتها البنيوية. تطرقت إلي قيام الحوسبة الخلوية هندسة الخلايا بوظائف حاسوبية بناءً علي محفزات بيئية مشيرة إلي بناء الحوسبة شبكات عصبية اصطناعية تحاكي الدماغ البشري. أشارت إلي تشخيص فوري عبر الهواتف لتطوير أجهزة استشعار بيولوجية محمولة لتقديم نتائج فورية في نقاط الرعاية مشيرة إلي الي استشعار هندسة بكتيريا الأمعاء مسببات الأمراض واطلاق المركبات العلاجية عند الحاجة. مما يفتح الباب لعلاجات ذاتية التنظيم تعتمد علي البيانات البيولوجية الدقيقة للمريض. تري د. لبني أن الحوسبة البيولوجية والكمومية ليستا في حالة تنافس. بل تكامل فلكل منهما مجالها الأمثل. فالكمومية تتفوق في معالجة المعادلات الرياضية المعقدة. بينما البيولوجية تتالق في التطبيقات الطبية وتخزين البيانات في بيئات حية. أضافت أن الأبحاث بدأت تستكشف إمكانات الدمج بين التقنيتين. مثل استخدام الحمض النووي في تصميم حواسيب كمومية حيوية. أو توظيف الظواهر الكمومية داخل البروتينات. ورغم الآفاق الرحبة تحذر د. لبني من ضرورة تطوير أطر قانونية وأخلاقية صارمة. تحكم استخدام الكائنات الحية في تطبيقات الحوسبة. حفاظًا علي البيئة وصحة الإنسان. اختتمت ابو المجد حديثها بان الحوسبة البيولوجية لم تعد خيالًا علميًا. بل واقعًا يخطو بثبات نحو المستقبل مشيرة إلي التحول من الحمض النووي إلي البروتينات و البكتيريا. تتحول الكائنات الحية إلي "آلات" ذكية تعالج وتخزن وتستجيب. فاتحةً بابًا جديدًا لعصر تكنولوجي يحمل بصمة الحياة. تري د. أسماء عبده أستاذ الحاسبات والذكاء الاصطناعي بجامعة مدينة السادات. أن الحوسبة البيولوجية ليست رفاهية علمية. بل فرصة استراتيجية قد تعيد تشكيل العديد من جوانب حياتنا» من الصحة إلي الغذاء. ومن الصناعة إلي البيئة. تشير إلي ان هذا المجال الناشئ لا يقتصر علي تطوير البرمجيات أو العتاد التقليدي. بل يستبدل شرائح السيليكون بالمكونات الحيوية الحمض النووي. البروتينات. وحتي الخلايا مشيرة إلي ان الحوسبة البيولوجية أكثر الاتجاهات جرأة في علوم المعلومات الحديثة. نوهت إلي ان الحوسبة البيولوجية لا تعتمد علي الإلكترونات أو الدوائر الكهربائية كما هو الحال في الحوسبة التقليدية. بل تستثمر الخصائص الطبيعية للجزيئات الحيوية في تخزين المعلومات ومعالجتها مشيرة إلي انها ليست مجرد تجربة علمية طموحة. هي مزيج ثوري من علم الأحياء وعلوم الحاسوب. يُعيد تعريف مفهوم "الآلة" ويحول الكائنات الحية إلي نظم ذكية قادرة علي اتخاذ القرار وتنفيذ المهام. تطرقت إلي استناد الحوسبة الكمومية إلي مبادئ الفيزياء الكوانتية مثل التداخل والارتباط لتسريع الحسابات. تعتمد الحوسبة البيولوجية علي العمليات الجينية والخلوية كمحركات للمعالجة. لتفتح الباب أمام أشكال غير تقليدية من الحوسبة تتعامل مع الكم الهائل من البيانات عبر بيئة حيوية بحتة. اكدت علي اتاحة الحوسبة البيولوجية فحص وتحليل البيانات الجينية علي نطاق غير مسبوق. ما يعزز من قدرات العلماء علي التنبؤ بأنماط الطفرات الوراثية. وتصميم العلاجات الجينية المستقبلية بدقة متناهية. اضافت: لم يعد العلاج وصفة طبية عامة. أصبح من الممكن تصميم أدوية وخطط علاج تتناسب مع التركيبة الجينية الفريدة لكل مريض. مما يحسن فاعلية العلاج ويقلل من آثاره الجانبية مشيرة إلي انه عبر النمذجة البيولوجية. يمكن رصد الأنماط الجينية المسببة للأمراض وتصميم أدوية دقيقة الأثر تستهدف الخلل دون المساس ببقية النظام الحيوي. أشارت إلي انه من خلال تحليل البيانات النباتية والبيئية. تساعد الحوسبة البيولوجية في تطوير محاصيل مقاومة للأمراض والظروف المناخية. وتساهم في تحقيق أمن غذائي مستدام مشيرة إلي انها توفرأدوات لتحليل التأثيرات البيئية علي التنوع الحيوي. ما يجعلها حليفًا مهمًا في حلول الزراعة المستدامة ومكافحة التغير المناخي نبهت إلي انه علي الرغم من الوعود الكبيرة. تواجه الحوسبة البيولوجية عددًا من التحديات البنيوية والتقنية التي قد تعيق تقدمها إذا لم تعالج بفعالية مشيرة إلي ان البنية التحتية المعلوماتية غير كافية بعد. ولا تزال قواعد البيانات تعاني من النقص في الكم والنوع الذي يحتاج إلي بناء أنظمة فعالة يستدعي استثمارًا ضخمًا في البيانات وتعاونًا دوليًا لتجميعها وتنقيحها. تطرقت إلي انه كلما اقتربنا أكثر من الحمض النووي للإنسان. زادت التحديات الأخلاقية وبرزت الحاجة إلي أطر تشريعية صارمة تضمن حماية الخصوصية. خاصة في ظل استخدام البيانات الجينية للأفراد في الأبحاث قالت ان نجاح هذا المجال يتطلب تعاونًا عابرًا للتخصصات بين علماء الأحياء. والمبرمجين. والمهندسين. وهو ما يعد تحديا بحد ذاته في بيئة أكاديمية ومؤسسية لا تزال مجزأة مشيرة إلي ان الأنظمة لا تزال في مراحلها الأولي. وتطويرها يتطلب موارد ضخمة لتحويل النماذج النظرية إلي واقع تطبيقي. اختتمت بان مشاريع الحوسبة البيولوجية تواجه صعوبة في التوسع خارج البيئات المضبوطة. مما يتطلب مزيدًا من التجريب لإثبات فعاليتها علي نطاق واسع مشيرة إلي انه علي الرغم من التحديات. فإن الفرص تفوق العقبات بكثير. ما يحتم الاستثمار الجاد. ودعم البحث العلمي متعدد التخصصات. لصناعة مستقبل أروع. الحوسبة الكمومية والحيوية ثورة تكنولوجية لتعريف المستقبل يشير د. محمد محسن رمضان مستشار الامن السيبراني ومكافحة الجرائم الالكترونية إلي انه في ظل التطورات المتسارعة في مجال التكنولوجيا. تُطرح تساؤلات جوهرية حول مستقبل الحوسبة وإمكانياتها غير المحدودة اضاف انه مع إعلان مختبرات كورتيكال (Cortical Labs) عن إطلاق أول حاسوب حيوي تجاري (CL1) تعود إلي الواجهة مناقشات حول إمكانيات الحوسبة الحيوية. بالتوازي مع التقدم المذهل في الحوسبة الكمومية. أضاف ان الحوسبة الحيوية تستند إلي الأنظمة البيولوجية لمحاكاة عمل الدماغ البشري. بينما تعتمد الحوسبة الكمومية علي قوانين ميكانيكا الكم لإنجاز عمليات حسابية تفوق قدرة الحواسيب التقليدية بمراحل مشيرا إلي اننا علي أعتاب ثورة جديدة في مجال الوعي الآلي. أوضح ان الدماغ البشري يعد نموذجا تمثل الحوسبة الحيوية مقاربة رائدة تقوم علي استغلال الخصائص البيولوجية للخلايا العصبية في العمليات الحسابية. كما هو الحال في تقنية "DishBrain" التي طورتها كورتيكال. تعتمد هذه التقنية علي زراعة خلايا عصبية حية علي شريحة سيليكونية. ما يُمكنها من التعلم والتكيف مع المحفزات الكهربائية بشكل يحاكي طريقة عمل الدماغ البشري. نوه إلي تميز الحوسبة البيلوجية بأنها الأقل استهلاكًا للطاقة مقارنة بالحوسبة التقليدية. حيث إن الدماغ البشري يستخدم حوالي 20 واطًا فقط لإنجاز عمليات تفوق قدرة الحواسيب العملاقة التي تحتاج إلي كميات هائلة من الطاقة وهو يفتح هذا الباب أمام تطوير أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر كفاءة. قادرة علي التكيف والتعلم بطريقة طبيعية. أشار إلي التكامل بين الحوسبة الحيوية والكمومية رغم الاختلافات الجوهرية مشيرا إلي توجه متزايد نحو التكامل بينهما باستخدام الحوسبة الكمومية في تحليل البيانات الضخمة التي تنتجها الأنظمة الحيوية. مما يؤدي إلي تحقيق تقدم في فهم الوعي البشري. والتعامل مع أنظمة الذكاء الاصطناعي المتطورة. وربما الوصول إلي مرحلة تكون فيها الآلات قادرة علي التفكير الذاتي. أضاف ان الحوسبة الكمومية تعتمد علي مبدأ الكيوبتات التي يمكنها التواجد في حالات متعددة في نفس الوقت. بفضل ميكانيكا الكم. علي عكس الحواسيب التقليدية التي تعالج البيانات بطريقة خطية. يمكن للحواسيب الكمومية التعامل مع كميات هائلة من البيانات بشكل متوازي. ما يتيح لها أداء عمليات معقدة مثل تحليل التشفير وكسر الشيفرات بسرعة فائقة. قال ان التحديات تعيق التقدم في هذين المجالين. فبينما تواجه الحوسبة الحيوية عقبات تتعلق بالحفاظ علي استقرار الخلايا العصبية وتحقيق الاتصال الفعال. تعاني الحوسبة الكمومية من مشكلات في استقرار الكيوبتات والحاجة إلي بيئات تبريد فائقة التعقيد. اضاف علي الرغم من التحديات. يبدو المستقبل واعدًا مع التقدم المستمر في مجال الذكاء الاصطناعي والحوسبة. مشيرا إلي اننا قد نكون قريبين من رؤية أنظمة حوسبة أكثر تطورًا. قادرة علي تغيير مفهومنا عن الذكاء والوعي والقدرات الحسابية. اختتم حديثه بانه سواء أكانت الحوسبة الحيوية أو الكمومية هي التي ستقود الثورة القادمة. فإن كلا المجالين يحملان إمكانيات هائلة قد تعيد تعريف التكنولوجيا التي نعرفها اليوم. وبينما نستمر في البحث عن إجابات لأسئلة معقدة حول الوعي والذكاء. قد يكون التطور التكنولوجي هو المفتاح لفهم أعمق. آفاق جديدة.. لمعالجة البيانات شهدت الحوسبة البيولوجية في عام 2024 تطورات مذهلة. حيث تلاقت علوم الأحياء مع تقنيات الذكاء الاصطناعي والهندسة الوراثية لتفتح آفاقًا جديدة في معالجة البيانات والتشخيص الطبي وتطوير الأدوية. أطلقت شركة FinalSpark السويسرية أول منصة حوسبة حيوية تعتمد علي أنسجة دماغية بشرية مصغرة organoids تُعرف باسم "المخ في شريحة". تتكون هذه المنصة من 16 عضوًا دماغيًا مزروعًا في المختبر تستخدم كمعالجات بيولوجية قادرة علي تنفيذ عمليات حسابية معقدة بكفاءة عالية باستهلاك طاقة منخفض. تبقي هذه الأنسجة حية باستخدام محلول مغذ وتوصل بأقطاب كهربائية لتبادل المعلومات. مما يمكن من استخدامها في تطبيقات مثل الطب الشخصي واختبار الأدوية. أطلقت شركة DeepMind النسخة الثالثة من نظام AlphaFold الذي يعد طفرة في التنبؤ بهياكل البروتينات » تقدم هذه النسخة تحسينات كبيرة في دقة التنبؤات. مما يسهم في تسريع اكتشاف الأدوية وفهم الأمراض علي المستوي الجزيئي. حاز فريق DeepMind علي جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 تقديرًا لهذا الإنجاز. حقق الباحث ديفيد بيكر تقدمًا كبيرا في مجال تصميم البروتينات باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. مما يتيح انشاء بروتينات جديدة بوظائف محددة حيث يفتح هذا الابتكار آفاقا واسعة في مجالات الطب. وهندسة المواد. و التكنولوجيا النانوية برز مجال "الذكاء العضوي" كأحد الاتجاهات الحديثة في الحوسبة البيولوجية. حيث تُستخدم أعضاء دماغية مصغرة (organoids) في تنفيذ عمليات حسابية تُظهر هذه الأعضاء قدرات علي التعلم والتكيف مما يُمكن من استخدامها في تطبيقات مثل التعرف علي الكلام وحل المعادلات غير الخطية. نمو سوق الحوسبة البيولوجية إلي 17 مليار دولار 2032 توقع الخبراء نمو سوق الحوسبة البيولوجية من 7.05 مليار دولار في 2024 إلي أكثر من 17.3 مليار دولار بحلول 2032. بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.2%. يُعزي هذا النمو إلي زيادة الطلب علي تقنيات الحوسبة المستدامة والفعالة في مجالات مثل الرعاية الصحية. وتخزين البيانات. والذكاء الاصطناعي. في مختبرات الأبحاث المتقدمة. حيث تمتزج الكيمياء بالأكواد. تولد اليوم أجهزة حوسبة لا تُصنع من رقائق السيليكون. بل من الجزيئات. الحوسبة الجزيئية. تُصمم الجزيئات لتكون "قابلة للبرمجة". قادرة علي التفاعل فيما بينها وفقًا لخوارزميات محددة. تؤدي من خلالها وظائف حسابية معقدة. وكأنها عقول نانوية تعمل داخل أجسامنا. تُستخدم هذه الدوائر في تطبيقات مثل الاستشعار البيئي والتشخيص الطبي. حيث تنفذ العمليات الحسابية من خلال تفاعلات البروتينات مع البيئة المحيطة. تطبيقات طبية ثورية من التشخيص المبكر إلي العلاج الذكي بعيدًا عن التوقعات النظرية. تشق الحوسبة البيولوجية طريقها بثبات نحو التطبيقات الطبية العملية. حاملة وعودًا قد تغير وجه للصحة والعلاج. لم يعد اكتشاف الأمراض في مراحلها المتقدمة قدرًا محتومًا» فبفضل الشبكات العصبية المدربة علي تحليل المؤشرات الحيوية. يمكن الآن رصد أدق التغيرات في عينات الدم. ما يمكن من الكشف المبكر عن أمراض معقدة كأورام السرطان. منظومة ذكية تُزرع داخل الجسم عبر أجهزة استشعار بروتينية دقيقة. تستطيع قراءة المؤشرات الحيوية وتفعيل الدواء في الوقت المناسب . وبالجرعة المثالية. مستجيبة لتقلبات الجسم وكأنها تفهمه. طور فريق بحثي أسترالي من جامعة ملبورن أول محاكاة كمومية دقيقة للأنظمة البيولوجية. تُتيح نمذجة أداء الأدوية بدقة عالية. يسهم هذا الابتكار في تسريع وتخفيض تكلفة تطوير الأدوية الجديدة. خاصةً للأمراض التي يصعب علاجها. تحليل الصور الطبية... بعين إلكترونية لا تخطئ تحلل الحوسبة الحيوية الصور الطبية كالأشعة والرنين المغناطيسي بدقة فريدة. فتحدد الحالات الحرجة وتضع خريطة ذكية لتخطيط العلاج. متجاوزة محدودية العين البشرية للتشخيص البصري. Previous Next تابع بوابة الجمهورية اون لاين علي

الجمهورية

منذ 2 أيام

• الجمهورية

وداعًا للتغليف البلاستيكي.. أغلفة الطعام الصالحة للأكل تفتح باب الإستدامة

قسم تكنولوجيا الحاصلات البستانية -معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية يشهد عالمنا تحولًا حتميًا نحو الاستدامة، ويبرز قطاع الأغذية وتعبئتها كأولوية قصوى لمواجهة أزمة النفايات البلاستيكية المتزايدة. يقدم الباحثون والشركات المبتكرة حلولًا جذرية صديقة للبيئة، من بينها الأغلفة الصالحة للأكل التي تمثل جيلًا جديدًا من مواد التعبئة والتغليف. هذه الأغلفة لا تحمي الطعام فحسب، بل تصبح جزءًا من تجربة تناوله، مما يقلل بشكل كبير من النفايات ويفتح آفاقًا واسعة للأبتكار الغذائي. أغلفة الطعام الصالحة للأكل: حل مستدام لتعبئة المواد الغذائية فكرة استهلاك غلاف الطعام ليست جديدة، لكن التطور في علوم المواد الغذائية والتكنولوجيا الحيوية مكننا من تطوير أغلفة مبتكرة ذات مواصفات وظيفية متقدمة. تعتمد هذه الأغلفة على مصادر طبيعية متجددة وقابلة للتحلل الحيوي، مما يضمن دورة حياة مستدامة للمنتج. تشمل المكونات الأساسية للأغلفة الصالحة للأكل: • البوليمرات الحيوية: أساس مرن ومتعدد الاستخدامات مشتق من النشا (البطاطس، الذرة)، السليلوز (لب الخشب)، الألجينات (الأعشاب البحرية)، والبكتين (قشور الفواكه). توفر هذه البوليمرات أغشية رقيقة ومرنة وحاجزًا فعالًا ضد الرطوبة والأكسجين للحفاظ على جودة الطعام. • البروتينات: قوة ومتانة وقيمة غذائية مضافة من مصادر مثل بروتينات الحليب (الكازين، الواي)، بروتينات القمح (الغلوتين)، بروتينات الذرة (الزين)، وبروتينات الصويا. تنتج هذه البروتينات أغلفة قوية تتحمل الضغوط الميكانيكية ويمكن تصميمها لتوفير قيمة غذائية إضافية. • الدهون والزيوت: حاجز طبيعي ضد الرطوبة والنكهة مثل شمع العسل والزيوت النباتية المهدرجة جزئيًا. تحافظ هذه المواد على قوام الطعام وتمنع تلفه، ويمكن أن تعزز أو تضيف نكهات مميزة. • المواد المركبة: دمج الخصائص لتحقيق الأداء الأمثل من خلال دمج المواد المذكورة لإنتاج أغلفة متعددة الطبقات تجمع بين المرونة والقوة والحماية ضد الرطوبة. يوفر تبني الأغلفة الصالحة للأكل العديد من المزايا الهامة: 1. القضاء على النفايات البلاستيكية: خطوة نحو بيئة نظيفة من خلال استهلاك الغلاف مع الطعام ، مما يلغي الحاجة إلى التخلص من مواد التعبئة والتغليف التقليدية ويقلل من التلوث البلاستيكي. 2. تعزيز الاستدامة البيئية: دورة حياة صديقة للأرض بالاعتماد على موارد طبيعية متجددة وتقليل استنزاف الموارد غير المتجددة وتقليل البصمة الكربونية لإنتاج التعبئة والتغليف. 3. إثراء القيمة الغذائية: التعبئة والتغليف كمصدر للمغذيات من خلال تصميم الأغلفة لتشمل الألياف الغذائية، الفيتامينات، المعادن، ومضادات الأكسدة. 4. تحسين تجربة المستهلك: سهولة وملاءمة في الاستهلاك خاصة للأطعمة الجاهزة والوجبات الخفيفة والأطعمة المخصصة للأطفال وكبار السن. 5. إمكانية التخصيص والإضافة الوظيفية: نكهة وصحة في غلاف واحد من خلال دمج النكهات الطبيعية والألوان والمكونات الوظيفية مثل البروبيوتيك. تحديات تبني الأغلفة الصالحة للأكل على نطاق واسع على الرغم من الإمكانيات الهائلة، تواجه الأغلفة الصالحة للأكل بعض التحديات: 1. ضمان الحماية والجودة:الحفاظ على سلامة الطعام من الرطوبة والأكسجين والضوء والتلوث الميكروبي. 2. تحقيق المتانة والقوة الميكانيكية: توازن دقيق بين القابلية للأكل والصلابة لتحمل عمليات التعبئة والنقل والتداول. 3. ضمان المذاق والملمس والرائحة المقبولة: تجربة حسية ممتعة للمستهلك مع مذاق محايد أو مستساغ وملمس ورائحة غير منفّرة. 4. خفض التكاليف: جعل الاستدامة خيارًا اقتصاديًا من خلال تطوير عمليات إنتاج فعالة واستخدام مواد خام وفيرة. 5. وضع الأطر التنظيمية والمعايير الواضحة: تسهيل التبني التجاري من خلال وضع معايير موحدة لسلامة وجودة وتصنيف الأغلفة. 6. تعزيز قبول المستهلك وتغيير العادات: بناء ثقافة الاستهلاك المستدام من خلال حملات التوعية والتثقيف. يشهد مجال الأغلفة الصالحة للأكل نموًا وابتكارًا مستمرًا، مع تطبيقات ناجحة مثل: • أغلفة اللحوم المصنعة والكابسولات الدوائية: تعتمد على الكولاجين والسليلوز. • طلاء الفاكهة والخضروات: يستخدم الشمع النباتي أو الألجينات لإطالة فترة الصلاحية. • أغلفة الوجبات الخفيفة والمخبوزات: مصنوعة من النشا والبروتينات بنكهات متنوعة. • أكياس القهوة والشاي القابلة للذوبان: مصنوعة من مواد تتحلل في الماء الساخن. مستقبل أغلفة الطعام الصالحة للأكل: نحو استدامة وابتكار في التعبئة الغذائية مع استمرار البحث والتطوير، من المتوقع انتشار الأغلفة الصالحة للأكل في المنتجات الغذائية. إنها تمثل خطوة حاسمة نحو بناء نظام غذائي عالمي أكثر استدامة وتقليل البصمة البيئية لتعبئة الأغذية ، بالإضافة إلى إطلاق إمكانيات هائلة في القيمة الغذائية وابتكار تجربة المستهلك. يبدو مستقبل التعبئة والتغليف الغذائي واعدًا، حيث تتلاقى الاستدامة والابتكار لتقديم حلول صديقة للبيئة ومفيدة لصحة الإنسان وكوكب الأرض. كل ما تحتاج معرفته عن بدائل الألبان الصحية الخميس 22 مايو 2025 1:55:26 م المزيد برنامج وقائي لرفع وعي طلاب جامعة الغردقة بخطورة المخدرات الخميس 22 مايو 2025 1:49:23 م المزيد تحذير طبي من "ترند" .. لصق الفم أثناء النوم الخميس 22 مايو 2025 1:46:21 م المزيد وداعًا للتغليف البلاستيكي.. أغلفة الطعام الصالحة للأكل تفتح باب الإستدامة الخميس 22 مايو 2025 1:32:57 م المزيد غذاؤك سر مناعتك.. كيف تحمي جسمك من الداخل؟ الخميس 22 مايو 2025 1:25:06 م المزيد