زندگی رویایی درسایه فناوری‌های آینده

محققی جوان به نام نوبار آفیان اکنون با کوله باری از تجربه در رأس شرکتی تحقیقاتی در کمبریج ماساچوست است. او از همان سال‌های ابتدایی ورود به دانشگاه به دنبال راهی مطمئن برای تولید سوخت‌های تجدیدپذیر ایده‌آل بوده است. نوبار بر این عقیده است که باید در این فرآیند علمی تا حد امکان فاکتورهای واسطه را حذف کرد. او می‌گوید: سوخت‌های زیستی نهایتا از دی اکسید کربن و آب تولید می‌شوند، بنابراین چرا باید در تولید آنها از گیاهانی نظیر ذرت، علف یا جلبک استفاده کرد؟ آنچه می‌خواهیم بدانیم این است که آیا می‌توان سیستمی را مهندسی کرد که در آن دی اکسید کربن مستقیما به هر نوع سوخت زیستی مورد نظر تبدیل شود؟

این محقق در شرکت تحقیقاتی خود موسوم به Joule Biotechnologies پاسخ این پرسش را بله می‌داند. وی با دستکاری ژن‌ها موفق شده است ریزارگانیسم‌های فتوسنتزی تولید کند که از نور خورشید برای تبدیل مستقیم دی اکسید کربن به اتانول یا دیزل استفاده می‌کنند. او می‌گوید: برای نخستین بار است که چنین رویدادی به ثبت می‌رسد. این محقق در شرکت خود ریزارگانیسم‌های مورد نظر را در رآکتورهای زیست نوری پرورش می‌دهد که به آب تازه نیاز نداشته و در مقایسه با اراضی وسیعی که برای کشت انبوه ذرت یا علف نیاز است، کار تنها در محیط بسیار محدودی انجام می‌شود.

این محقق با ارائه آمار و ارقامی درخصوص برتری داشتن این نوع تولید سوخت زیستی می‌گوید: در مقایسه با تکنیک‌های فعلی، فناوری نوینی که ارائه شده است، از حیث قیمت تمام شده کاملا مقرون به صرفه است.

اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود، می‌توان امیدوار بود که سوخت‌های زیستی از این نوع، جایگزین مناسبی برای سوخت‌های با منشأ نفتی شوند و حتی می‌توان روزی را تصور کرد که از این سوخت‌ها در ابعاد بسیار گسترده استفاده شود. هم‌اکنون تولید سوخت‌های زیستی با چالش‌های زیادی همراه است. از یک سو برای پرورش انبوه ذرات و نظایر آن به اراضی وسیع کشاورزی نیاز بوده و از سوی دیگر حجم قابل توجهی از آب نیز صرف آبیاری این اراضی می‌شود. گذشته از تمامی این موارد به منابع مالی قابل توجهی نیز برای طراحی و راه‌اندازی تاسیسات مورد نیاز جهت تولید سوخت‌های زیستی به این شیوه نیاز است. از این رو آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی کرده است تا سال 2050 سوخت‌های زیستی نظیر دیزل زیستی یا اتانول تنها سهم 26 درصدی در تأمین نیاز جهانی در حوزه سوخت داشته باشند اما با تکیه بر فناوری‌هایی نظیر آنچه نوبار آفیان ارائه کرده است، این رقم افزایش چشمگیری خواهد یافت.

شیشه کوچکی در دستان جیمز تامسون است که در آن بیش از 5‌/‌1‌میلیارد سلول قلبی به طرز کاملا ویژه‌ای نگهداری می‌شود. این محقق که یکی از بنیانگذاران شرکت تحقیقاتی Cellular Dynamics در مدیسون آمریکاست، در زمره محققانی است که به دنبال ایجاد تحولی نوین در دانش سلول‌های بنیادین هستند. وی می‌گوید: کار با سلول‌های بنیادین هر روز وارد مرحله تازه‌ای می‌شود و اکنون با انواع مهندسی شده آنها می‌توان کارهای بزرگی برای توسعه سلامت بشر انجام داد. این سلول‌های قلبی از نوع جدیدی از سلول‌های بنیادین به دست آمده‌اند که به عقیده تامسون جای امیدواری دارد که مدل‌های فعلی از بیماری‌های انسانی را ارتقا بخشیده و در عین حال شیوه‌های فعلی داروسازی و آزمایش آنها را نیز متحول سازد. تامسون که به عنوان مدیر زیست‌شناسی بازتولیدی در انستیتو Morgridge دانشگاه ویسکونسین نیز مشغول فعالیت است، برای نخستین بار و در سال 1998 به جداسازی سلول‌های بنیادین جنینی انسان پرداخت. این فرآیند بسیار حساس و البته جنجال برانگیز که با مخالفان و موافقان زیادی در سراسر جهان همراه بوده است، در سال‌های اخیر و با افزایش آگاهی‌های عمومی درخصوص فواید خیره‌کننده استفاده از سلول‌های بنیادین، کار برای تامسون و همکارانش را ساده‌تر از گذشته کرده است.

جداسازی این سلول‌ها که قادر به رشد و تکامل یافتن به هر نوع سلول دیگری هستند، یکی از تاریخی‌ترین دستاوردها در علم زیست‌شناسی به شمار می‌آید. با این حال از آنجا که در این فرآیند جنین انسانی از میان می‌رود، همواره مباحث داغ علمی وجود داشته است. اکنون یک دهه از آن دوران گذشته است و تامسون و همکارانش به نقطه عطف دیگری رسیده اند: آنها شیوه‌ای را ارائه کرده‌اند که در آن سلول‌های بنیادین از سلول‌های بالغ و به‌وسیله افزودن تنها 4 ژن که به‌طور طبیعی جنین فعال هستند، گرفته می‌شوند.

این سلول‌ها دارای دو مشخصه مهم سلول‌های بنیادین جنینی هستند. آنها می‌توانند به دفعات خود را بازتولید کرده و در عین حال این قابلیت را دارند تا به هر نوع سلول دیگری در بدن انسان تبدیل شوند و رشد کنند.

از آنجا که در این فرآیند از هیچ نوع سلول جنینی استفاده نمی‌شود، این سلول‌ها که از آنها به سلول‌های iPS یاد می‌شود، دو چالش بزرگ دانشمندان عرصه زیست‌شناسی انسانی را برطرف می‌کنند؛ نگرانی‌های سیاسی و اخلاقی و همچنین محدودیت‌هایی که درخصوص کمبود منابع اولیه مورد نیاز احساس می‌شده است.

بخش قابل توجهی از هیجانی که در پس ارائه این فناوری نوین وجود داشته است، به این نکته باز می‌گردد که می‌تواند از آنها برای جایگزین سازی و رشد دوباره بافت‌های آسیب دیده و بیمار استفاده کرد، با این حال تامسون معتقد است مهم‌ترین برگ برنده‌ای که در این فناوری نوین رو کرده‌اند قابلیت بالای ایده نوینشان برای مقابله با بیماری‌های مختلف در انسان است. حال شاید واقعا بتوان به ریشه کن کردن بیماری‌هایی نظیر دیابت امیدوار بود.

تجهیزات الکترونیکی ـ پزشکی را تصور کنید که پس از مدتی در بدن حل می‌شوند. در حقیقت نیازی به انجام عمل برای جهت خارج کردن آنها نیست. این تجهیزات مأموریتی را که برای آنها طراحی شده است در مدت زمان مشخصی انجام می‌دهند و پس از آن بتدریج در میان بافت‌های بدن حل می‌شوند. این ایده را می‌توان به جرأت سرآمد پیشرفت‌های پزشکی در سال‌های اخیر دانست. اما نکته جالب توجه این است که نسل آتی تجهیزات پزشکی کاشتنی در بدن را باید بر پایه مواد اولیه‌ای تهیه کرد که نه از تأسیسات علمی بزرگ دنیا بلکه از شکم کرم‌ها به دست می‌آیند. فورنزو اومنتو از مهندسان زیست پزشکی دانشگاه تافت در ماه‌های اخیر دست به ابتکار عمل بی‌سابقه‌ای زده است.

وی از ابریشم به عنوان مبنای اولیه تولید تجهیزات الکترونیکی و نوری قابل پیوند به بدن انسان استفاده می‌کند که در حقیقت پس از کاشته شدن در بدن به‌عنوان سیستم نظارتی ترکیبی برای آزمایش خون و تصویربرداری به کار گرفته می‌شود. گذشته از این قابلیت‌ها، زمانی که به تشخیص متخصصان، نیازی به آن نباشد براحتی نیز در بدن تجزیه می‌شود و از بین می‌رود.

به عقیده کارشناسان، تجهیزات الکترونیکی کاشته شده در بدن می‌تواند تصویر روشنی از آنچه که درون بدن می‌گذرد، ارائه کنند تا متخصصان بتوانند از اطلاعاتی که از آنها به دست می‌آورند برای نظارت دقیق بر بیماری‌های مزمن یا پیشرفت احتمالی آنها پس از اعمال جراحی استفاده کنند. با این حال همواره یک چالش بزرگ فرا روی دانشمندان این عرصه بوده است؛ بازپس زده شدن مهمان مصنوعی تازه وارد. سیستم دفاعی بدن همواره از محدوده خود دفاع می‌کند و از آنجاکه تجهیزات الکترونیکی ـ پزشکی پیوندی از قابلیت انطباق پذیری زیستی برخوردار نیستند، همواره مشکلات زیادی را برای بیماران ایجاد می‌کنند. این فعل و انفعال به دلیل آن است که بسیاری از موادی که در تجهیزاتی از این دست به کار گرفته می‌شوند، سیستم دفاعی بدن را تحریک می‌کنند. البته این تنها یک روی سکه است. تقریبا در تمامی مواردی که تاکنون انجام شده، نیاز است تا عمل جراحی نیز برای خارج ساختن وسیله پیوندزده شده انجام شود.

اما ابریشم، بافتی نرم و تجدیدپذیر دارد و می‌تواند همچون شیشه نوری، حامل نور باشد. همچنین این نوع بافت قابلیت به کار گرفته شدن در ترانزیستور یا سیم‌های الکتریکی را ندارد و در عین حال می‌توان از آن به عنوان پشتیبان مکانیکی برای ارائه‌های مختلف الکتریکی استفاده کرد که به آنها اجازه می‌دهد تا در راس بافت‌های زیستی جای گرفته بدون آن‌که تحریک خاصی را ایجاد کنند. مطالعات نشان می‌دهند ابریشم در بازه‌های زمانی مختلف تجزیه شده و با توجه به میزان پردازشی که از سوی بدن روی آن انجام گرفته است پس از مدتی کوتاه یا پس از سال‌ها در بدن بیمار حل می‌شود.

نکته جالب توجه دیگر این که می‌توان مولکول‌های حساسی نظیر آنزیم‌ها را برای مدت نسبتا طولانی روی بافت‌های ابریشمی ذخیره‌سازی کرد. این فناوری نوین از 3 سال پیش پا به عرصه حیات گذاشته است و پیش‌بینی می‌شود در دهه آتی یکی از بخش‌های متحول‌کننده در پزشکی آینده لقب گیرد.

درخصوص تلویزیون می‌توان گفت اتفاق جالب توجهی در حال روی دادن است: رویدادهای مهمی نظیر المپیک زمستانی یا جشنواره‌های جهانی فیلم، بینندگان زیادی را پای گیرنده‌های تلویزیونی می‌کشاند و حتی می‌توان گفت آنها را برای ساعت‌ها بدون آن‌که متوجه گذر زمان شوند، میخکوب می‌کند. نکته مهم این است که برخلاف گذشته این روزها بسیاری از مردم از فناوری‌هایی نظیر تلفن‌های همراه هوشمند یا رایانه‌های همراه استفاده می‌کنند. این تجهیزات عادات مردم برای استفاده از برنامه‌های تلویزیونی را دگرگون کرده است به طوری که آنها می‌توانند در شرایط زمانی و مکانی مختلف از برنامه‌های مورد نظر خود استفاده کنند.

ماری خوزه مونتپی‌محققی از آزمایشگاه تحقیقات الکترونیک دانشگاه MIT است که تلاش می‌کند تلویزیون و استفاده از برنامه‌های مختلف آن را متفاوت از گذشته کند. او سال‌هاست که تحقیقات گسترده‌ای روی تلویزیون اجتماعی انجام می‌دهد. تلویزیون اجتماعی را می‌توان راهی منحصربه‌فرد برای ترکیب بی‌نقص شبکه‌های اجتماعی دانست که یک گام جلوتر از تلویزیون‌های فعلی بوده و در آنها می‌توان از نظر بینندگان برای ارزیابی برنامه‌های مختلف استفاده کرد. اما هدف ماری خوزه در این پروژه دقیقا چیست؟ او تنها یک هدف را دنبال می‌کند: تبدیل کردن مشاهده برنامه‌های تلویزیونی به فرآیندی که در آن بینندگان تلویزیونی در هر نقطه‌ای از دنیا بتوانند دیدگاه‌های خود را درخصوص برنامه‌های مختلف با یکدیگر درمیان بگذارند. متخصصان بر این باور هستند که در آینده مفهوم تلویزیون اجتماعی یکی از اصلی‌ترین مظاهر فناوری‌های نوین به شمار خواهد آمد که زندگی انسان‌ها را دستخوش تغییرات عمده می‌کند. این تغییرات با نزدیک شدن هر چه بیشتر افراد و دیدگاه‌هایشان به یکدیگر همراه است.

تلفن همراه به یکی از ملحقات همیشگی انسان‌ها تبدیل شده است و هر از چندگاهی شاهد تحولی تازه در این دنیای رو به رشد هستیم. مفهوم سه بعدی که از همان نخستین روزهای مطرح شدن با جذابیت‌های خاصی همراه بوده، اکنون به ایستگاه تازه‌ای به نام تلفن همراه رسیده است و شرکت‌های تولیدکننده این فناوری، رقابت تنگاتنگی را در این زمینه آغاز کرده‌اند. سامسونگ بتازگی تلفن همراهی به نام B710 را ارائه کرده است که شباهت زیادی به تلفن‌های همراه و شناخته شده هوشمند دارد، اما زمانی که صفحه آن از حالت عمودی به افقی چرخش پیدا می‌کند اتفاق عجیبی روی می‌دهد. در این فرآیند تصاویر از وضعیت دو بعدی به سه بعدی تبدیل می‌شوند. نقاطه عطف این فناوری نوین را باید در به‌کارگیری تکنیک DDD یا همان عمق دیجیتالی دینامیک جستجو کرد. جولیان فلاک، محققی است که بیش از یک دهه از زندگی خود را صرف ارائه نرم‌افزاری مناسب برای تبدیل محتوای دوبعدی به سه‌بعدی آن هم در همان لحظه کرده است. اما آنچه که بیش از هر چیزی درخصوص ابتکار عمل وی دیده می‌شود به برطرف کردن چالشی است که همواره در برابر شرکت‌های بزرگ تولیدکننده تجهیزات و نمایشگرهای کوچک و بزرگ سه‌بعدی وجود داشته است: نیاز به شیشه‌ای مخصوص که تصاویر متفاوتی را به هر یک از چشم‌ها آن هم به طور همزمان منتقل کند.

نرم‌افزار فلاک، تصاویر سه بعدی را از ویدئویی دو بعدی و به‌وسیله برآورد عمق اشیا ترکیب می‌کند و شاید بتوان همین ابتکار عمل را رمز موفقیت پروژه اخیر وی دانست. این فناوری قابلیت‌های مختلف داشته و حتی می‌توان آن را در تلویزیون‌های جدید سه‌بعدی نیز به کار گرفت، با این حال عمده کاربرد آن در سیستم‌های قابل حمل خواهد بود. فناوری نوین فلاک در تلفن همراه B710 سامسونگ به کار گرفته شده است و پیش بینی می‌شود بسیاری از شرکت‌های بزرگ تولیدکننده تلفن همراه در گوشه و کنار جهان، استفاده از آن را به رویه‌ای همیشگی تبدیل کنند. اما مهم‌ترین و هیجان برانگیزترین بخش این فناوری نوین در قسمت بازی‌های تلفن همراه است. کاربر از بازی تلفن همراه در محیط سه‌بعدی لذت می‌برد و می‌تواند خود را در دنیای بازی احساس کند. برخورد گلوله به دیوار یا پرتاب شدن افراد در درگیری‌‌های خیابانی به‌گونه‌ای خواهد بود که کاربر نه‌تنها لرزش‌های ناشی از این برخورد را در تلفن همراه احساس کرده بلکه می‌تواند عمق ضربات و برخوردها را نیز بخوبی درک کند.

منبع: ‌‌‌‌‌technologyreview