علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
20 Big Questions about the Future of H
(مجلة علوم أمريكا – Scientific American)
طلبنا من كبار العلماء توقع المستقبل وهذا ما كان عليهم قوله:
- هل للبشرية مستقبل خارج الأرض؟
“أعتقد أنه من الوهم الخطير تصور الهجرة الجماعية من الأرض حيث لا يوجد مكان آخر في النظام الشمسي مريح مثل قمة إيفرست أو القطب الجنوبي. يجب أن نعالج هنا مشاكل العالم. ومع ذلك، أعتقد أنه بحلول القرن القادم، ستكون هناك مجموعات من المغامرين الممولين من القطاع الخاص يعيشون على المريخ، وربما بعد ذلك في مكان آخر في النظام الشمسي.
يجب أن نتمنى بالتأكيد حظًا سعيدًا لهؤلاء المستوطنين الرواد في استخدام جميع تقنيات السايبورغ والتكنولوجيا الحيوية للتكيف مع البيئات الغريبة. في غضون بضعة قرون ستصبح نوعًا جديدًا: سيبدأ عصر ما بعد الإنسان. السفر خارج النظام الشمسي هو مشروع لما بعد البشر – عضوي أو غير عضوي. “مارتن ريس، عالم الكونيات والفيزياء الفلكية البريطاني”.
- متى وأين تعتقد أننا سنجد حياة خارج كوكب الأرض؟
“إذا كانت هناك حياة ميكروبية وفيرة على المريخ، فأعتقد أننا سنجدها في غضون 20 عامًا، إذا كانت كافية مثل شكل حياتنا. إذا كان شكل الحياة “فضائي” يختلف كثيرًا عما لدينا هنا على الأرض، فسيكون من الصعب اكتشافه. من الممكن أيضًا أن تكون أي ميكروبات مريخية على قيد الحياة نادرة وتوجد في أماكن يصعب على المسبار الآلي الوصول إليها. يُعد قمر كوكب المشتري “يوروبا” وقمر زحل تيتان مكانين أكثر إقناعًا.
يوروبا هو عالم مائي حيث ربما تطورت أشكال أكثر تعقيدًا من الحياة. وربما يكون تيتان المكان الأكثر إثارة للاهتمام في النظام الشمسي للبحث عن الحياة. وهي غنية بالجزيئات العضوية ولكنها شديدة البرودة ولا تحتوي على ماء سائل؛ إذا كانت الحياة موجودة على تيتان ، فستكون مختلفة تمامًا عن الحياة على الأرض”. “كارول إي كليلاند ، أستاذ الفلسفة والباحث المشارك في مركز علم الأحياء الفلكية بجامعة كولورادو بولدر”.
- هل سنتمكن من فهم طبيعة الوعي؟
“بعض الفلاسفة والمتصوفين وغيرهم من المتحدرين يتحدثون عن استحالة فهم الطبيعة الحقيقية للوعي والذاتية. ومع ذلك، هناك القليل من الأسباب المنطقية للخوض في مثل هذا الحديث الانهزامي وكل سبب للتطلع إلى ذلك اليوم، ليس بعيدًا، عندما يتوصل العلم إلى فهم طبيعي وكمي وتنبئي للوعي ومكانه في الكون”. “كريستوف كوخ ، الرئيس ومسؤول المجتمع المدني في معهد ألين لعلوم الدماغ ؛ عضو مجلس مستشاري Scientific American”.
- هل سيحصل العالم بأسره ذات يوم على رعاية صحية كافية؟
“لقد حقق المجتمع العالمي تقدمًا هائلاً نحو المساواة في الصحة على مدار الـ 25 عامًا الماضية، ولكن هذه التطورات لم تصل إلى المجتمعات النائية في العالم. في أعماق الغابة المطيرة، حيث يُقطع الناس عن وسائل النقل والشبكات الخلوية، يكون معدل الوفيات أعلى، والوصول إلى الرعاية الصحية هو الأكثر محدودية، وجودة الرعاية هي الأسوأ.
تقدر منظمة الصحة العالمية أن مليار شخص يمضون حياتهم كلها دون رؤية عامل صحي بسبب المسافة. يمكن للعاملين الصحيين المعينين مباشرة من المجتمعات التي يخدمونها سد الفجوة. يمكنهم حتى مكافحة الأوبئة مثل الإيبولا والحفاظ على الوصول إلى الرعاية الأولية عندما تضطر المرافق الصحية إلى إغلاق أبوابها.
تنشر منظمة (Last Mile Health) ، الآن أكثر من 300 عامل صحي في 300 مجتمع عبر تسع مقاطعات بالشراكة مع حكومة ليبيريا. لكن لا يمكننا القيام بهذا العمل بمفردنا. إذا كان المجتمع العالمي جادًا بشأن ضمان الوصول إلى الرعاية الصحية للجميع، فعليه الاستثمار في العاملين الصحيين الذين يمكنهم الوصول إلى المجتمعات النائية”. “راج بنجابي ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي في (Last Mile Health) والمدرس في كلية الطب بجامعة هارفارد”.
- هل سيغير علم الدماغ القانون الجنائي؟
“في جميع الاحتمالات، الدماغ هو آلة سببية، بمعنى أنه ينتقل من حالة إلى أخرى كوظيفة لظروف سابقة. الآثار المترتبة على ذلك بالنسبة للقانون الجنائي لا شيء على الإطلاق. لسبب واحد، جميع الثدييات والطيور لديها دوائر لضبط النفس، والتي يتم تعديلها من خلال التعلم المعزز (يتم مكافأتها على اتخاذ خيارات جيدة)، خاصة في سياق اجتماعي. القانون الجنائي هو أيضا حول السلامة العامة والرفاهية.
حتى لو تمكنا من تحديد الدوائر الفريدة لمغتصبي الأطفال المتسلسلين، على سبيل المثال، فلا يمكن السماح لهم فقط بالإفراج عنهم، لأنهم سيكونون عرضة للتكرار. لو استنتجنا، فيما يتعلق، على سبيل المثال، كاهن بوسطن جون جيوغان، الذي تحرش بحوالي 130 طفلاً، “ليس خطأه أنه يمتلك هذا العقل، لذا دعه يعود إلى المنزل”، ستكون النتيجة بلا شك هي العدالة الأهلية. وعندما تحل العدالة القاسية محل نظام العدالة الجنائية المتجذر في سنوات من سن قانون منصف، تصبح الأمور قبيحة للغاية بسرعة كبيرة”. “باتريشيا تشيرشلاند ، أستاذة الفلسفة وعلم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو”.
- ما هي فرصة بقاء الإنسان العاقل على قيد الحياة لمدة 500 سنة قادمة؟
“أود أن أقول إن الاحتمالات جيدة لبقائنا على قيد الحياة. حتى التهديدات الكبيرة – حرب نووية أو كارثة بيئية، ربما ناجمة عن تغير المناخ – ليست وجودية بمعنى أنها ستقضي علينا تمامًا. ويمكن تجنب (bugaboo) الحالي، الذي يتجاوز فيه ذريتنا الإلكترونية ويقرر أنه يمكنهم العيش بدوننا، عن طريق فصلهم”. “كارلتون كايفز ، أستاذ متميز في الفيزياء وعلم الفلك بجامعة نيو مكسيكو”.
- هل اقتربنا من منع المحرقة النووية؟
منذ الحادي عشر من سبتمبر، كان لدى الولايات المتحدة تركيز سياسي رئيسي على الحد من خطر الإرهاب النووي من خلال زيادة أمن اليورانيوم عالي التخصيب والبلوتونيوم وإزالتهما من أكبر عدد ممكن من المواقع. يمكن لحدث إرهابي نووي أن يقتل 100000 شخص. بعد ثلاثة عقود من نهاية الحرب الباردة، ومع ذلك، لا يزال الخطر الأكبر المتمثل في وقوع محرقة نووية تنطوي على آلاف التفجيرات النووية وعشرات إلى مئات الملايين من الوفيات الفورية مستمرًا في المواجهة النووية بين الولايات المتحدة وروسيا.
تذكر الولايات المتحدة بيرل هاربور، وقد عرضت قواتها النووية لاحتمال الضربة الأولى التي سيحاول فيها الاتحاد السوفيتي تدمير جميع القوات الأمريكية التي كانت قابلة للاستهداف. لا نتوقع مثل هذا الهجوم اليوم، لكن كل جانب ما زال يحتفظ بالصواريخ الباليستية العابرة للقارات والصواريخ التي تُطلق من الغواصات والتي تحمل حوالي 1000 رأس حربي في وضع الإطلاق عند الإنذار. نظرًا لأن وقت طيران الصاروخ الباليستي لا يتجاوز 15 إلى 30 دقيقة، فإن القرارات التي قد تؤدي إلى مقتل مئات الملايين من الناس يجب أن تُتخذ في غضون دقائق. هذا يخلق احتمالية كبيرة لوقوع حرب نووية عرضية أو حتى قراصنة تسببوا في عمليات إطلاق.
تحتاج الولايات المتحدة إلى هذا الموقف للحفاظ على الردع، لأن لديها حوالي 800 رأس حربي على غواصات غير قابلة للاستهداف في البحر في أي وقت. ومع ذلك، إذا كانت هناك حرب نووية، فإن القيادة الاستراتيجية الأمريكية وقوات الصواريخ الاستراتيجية الروسية تريد أن تكون قادرة على استخدام صواريخها الأرضية المعرضة للخطر قبل أن يتم تدميرها. لذلك قد تكون الحرب الباردة قد انتهت، لكن آلة يوم القيامة التي خرجت من المواجهة مع السوفييت لا تزال معنا – وعلى رأسها. “فرانك فون هيبل ، أستاذ فخري في كلية وودرو ويلسون للشؤون العامة والدولية بجامعة برينستون وأحد مؤسسي برنامج برينستون للعلوم والأمن العالمي”.
- هل سيصبح الجنس عفا عليه الزمن؟
“لا، ولكن من المرجح أن تصبح ممارسة الجنس لإنجاب الأطفال أقل شيوعًا على الأقل. في غضون 20 إلى 40 عامًا، سنكون قادرين على استخلاص البويضات والحيوانات المنوية من الخلايا الجذعية، وربما خلايا جلد الوالدين. سيسمح ذلك بالتشخيص الجيني قبل الزرع بسهولة لعدد كبير من الأجنة – أو تعديل الجينوم السهل لأولئك الذين يريدون أجنة معدلة بدلاً من أجنة مختارة فقط. “هنري غريلي ، مدير مركز القانون والعلوم البيولوجية بجامعة ستانفورد”.
- هل يمكننا في يوم من الأيام استبدال جميع أنسجة جسم الإنسان من خلال الهندسة؟
“في عام 1995، كتبت أنا وجوزيف فاكانتي لهذه المجلة عن التطورات في تقنية البنكرياس الاصطناعي والأنسجة البلاستيكية مثل الجلد الصناعي والإلكترونيات التي قد تسمح للمكفوفين برؤية انظر “الأعضاء الاصطناعية” بقلم روبرت لانجر وجوزيف ب. (Scientific American)، سبتمبر 1995. كل هذه الأمور تتحقق، إما كمنتجات حقيقية أو في تجارب إكلينيكية.
على مدى القرون القليلة القادمة، من الممكن تمامًا أن يتم استبدال كل نسيج في الجسم تقريبًا بمثل هذه الأساليب. سيتطلب إنشاء أو تجديد أنسجة مثل تلك الموجودة في الدماغ، والتي هي معقدة للغاية وغير مفهومة جيدًا، قدرًا هائلاً من البحث. ومع ذلك، فإن الأمل هو أن يتم إجراء البحث في هذا المجال بسرعة كافية للمساعدة في أمراض الدماغ مثل مرض باركنسون ومرض الزهايمر”. “روبرت لانجر ، أستاذ معهد ديفيد إتش كوخ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا”.
- هل يمكننا تجنب “الانقراض السادس”؟
“يمكن إبطائه، ثم إيقافه، إذا اتخذنا إجراءً سريعًا. السبب الأكبر لانقراض الأنواع هو فقدان الموائل. هذا هو السبب في أنني شددت على وجود محمية عالمية مجمعة تحتل نصف الأرض ونصف البحر، حسب الضرورة، وفي كتابي (Half-Earth)، أوضحت كيف يمكن القيام بذلك.
مع هذه المبادرة (وتطوير علم النظام البيئي على مستوى الأنواع أفضل بكثير مما لدينا الآن)، سيكون من الضروري أيضًا اكتشاف وتمييز 10 ملايين نوع أو نحو ذلك من المقدر أن تبقى؛ وجدنا فقط مليوني شخص حتى الآن. بشكل عام، يجب أن يكون امتداد العلوم البيئية ليشمل العالم الحي، وأعتقد أنه سيكون، مبادرة رئيسية للعلوم خلال الفترة المتبقية من هذا القرن”. “إدوارد ويلسون ، أستاذ أبحاث جامعي فخري بجامعة هارفارد”.
- هل يمكننا إطعام من في الكوكب دون تدميره؟
“نعم. وإليك ما يتعين علينا القيام به: تقليل نفايات المحاصيل ونفايات المستهلكين واستهلاك اللحوم؛ دمج تقنيات البذور المناسبة وممارسات الإدارة؛ إشراك المستهلكين في التحديات التي يواجهها المزارعون في كل من العالم المتقدم والنامي؛ زيادة التمويل العام للبحث والتطوير في مجال الزراعة؛ والتركيز على النهوض بالجوانب الاجتماعية والاقتصادية والبيئية للزراعة التي تميز الزراعة المستدامة”. “باميلا رونالد، أستاذة في مركز الجينوم وقسم أمراض النبات بجامعة كاليفورنيا، ديفيس”.
- هل سنستعمر الفضاء الخارجي؟
“هذا يعتمد على تعريف “استعمار”. إذا كانت روبوتات الهبوط مؤهلة، فقد فعلنا ذلك بالفعل. إذا كان ذلك يعني إرسال ميكروبات من الأرض واستمرار وجودها وربما نموها، إذن، لسوء الحظ، ليس من المحتمل أن نكون قد فعلنا ذلك أيضًا – ربما على المريخ مع مركبة فينيكس الفضائية وبالتأكيد داخل مركبة كيوريوسيتي الجوالة، التي تحمل مصدرا للحرارة لكنه بكل تأكيد لم يكن كافيا لإستمرار الحياة بطريقة مثلى.
إذا كان ذلك يعني أن يعيش البشر في مكان آخر لفترة أطول من الوقت، ولكن لا يتكاثرون، فهذا شيء قد يحدث في غضون الخمسين عامًا القادمة أو نحو ذلك. (حتى درجة محدودة من التكاثر قد تكون ممكنة، مع الاعتراف بأن الرئيسيات ستكون رئيسيات). ولكن إذا كانت الفكرة هي بناء بيئة مكتفية ذاتيًا حيث يمكن للبشر الاستمرار إلى أجل غير مسمى بمساعدة متواضعة فقط من الأرض – التعريف العملي لـ “مستعمرة”، “وفقًا للمستعمرات الأوروبية المختلفة خارج أوروبا – أقول إن هذا بعيدا جدًا في المستقبل، إذا كان ذلك ممكنًا على الإطلاق.
لدينا حاليًا فهم غير كافٍ للغاية لكيفية بناء أنظمة بيئية مغلقة تكون قوية لمواجهة أي اضطراب قد يحدث من خلال الكائنات الحية أو الأحداث غير البيولوجية (المحيط الحيوي 2، على سبيل المثال)، وأظن أن مشكلة النظام البيئي المحتواة ستصبح أكثر تحديًا ، والغالبية العظمى من دعاة استعمار الفضاء يدركون ذلك. هناك مجموعة كبيرة من المشكلات الفنية التي يجب حلها، ومن المشاكل الأخرى معالجة الهواء. لم نكن قادرين على استعمار المناطق تحت الماء على الأرض حتى الآن. من الصعب جدًا استعمار مكان لا يكاد يوجد فيه أي جو على الإطلاق”. “كاثرين أ. كونلي، مسؤولة حماية الكواكب في وكالة ناسا”.
- هل سنكتشف توأم الأرض؟
“لقد وجدنا أن الكواكب حول النجوم الأخرى أكثر وفرة وتنوعًا مما تصور العلماء قبل عقدين فقط. ووجدنا أيضًا أن المكون الأساسي للحياة على هذا الكوكب – الماء – شائع في الفضاء. أود أن أقول إن الطبيعة تبدو وكأنها قد كدست سطح السفينة لصالح مجموعة واسعة من الكواكب، بما في ذلك الكواكب الشبيهة بالأرض. علينا فقط البحث عنهم”. “آكي روبرج ، عالم الفيزياء الفلكية باحث يركز على الكواكب الخارجية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا”.
- هل سيكون هناك علاج لمرض الزهايمر؟
“لست متأكدًا مما إذا سيكون هناك علاج بحد ذاته، لكني آمل جدًا أن يكون هناك علاج ناجح لتعديل المرض لمرض الزهايمر في غضون العقد المقبل. لقد بدأنا الآن تجارب الوقاية التي تختبر التدخلات البيولوجية حتى قبل أن يظهر الناس الأعراض السريرية للمرض. ولا يتعين علينا علاج مرض الزهايمر – كل ما نحتاجه هو تأخير الخرف لمدة خمس إلى 10 سنوات.
تشير التقديرات إلى أن التأخير لمدة خمس سنوات في مرحلة الخرف الرهيبة والمكلفة للمرض من شأنه أن يقلل من تكاليف الخرف في الرعاية الصحية بحوالي 50 بالمائة. والأهم من ذلك، أن هذا قد يعني أن العديد من كبار السن قد يموتون أثناء الرقص في الخارج بدلاً من دور رعاية المسنين”. “ريسا سبيرلنغ ، أستاذة علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة هارفارد ومديرة مركز أبحاث وعلاج مرض الزهايمر”.
- هل سنستخدم تقنيات يمكن ارتداؤها للكشف عن مشاعرنا؟
تتضمن المشاعر إشارات بيوكيميائية وكهربائية تصل إلى كل عضو في أجسامنا – مما يسمح، على سبيل المثال، للتوتر بالتأثير على صحتنا الجسدية والعقلية. تتيح لنا التقنيات القابلة للإرتداء تحديد أنماط هذه الإشارات على مدى فترات طويلة من الزمن.
في العقد القادم، ستتيح الأجهزة القابلة للارتداء ما يعادل تنبؤات الطقس الشخصية لصحتنا: احتمالية زيادة الصحة والسعادة بنسبة 80٪ ، بناءً على التوتر / النوم / الأنشطة الاجتماعية والعاطفية التي قمت بها مؤخرًا. على عكس الطقس، يمكن للأجهزة الذكية القابلة للارتداء أيضًا تحديد الأنماط التي قد نختار تغييرها لتقليل أحداث “العاصفة” غير المرغوب فيها: زيادة النوم إلى ما يزيد عن تسع ساعات في الليلة أو يساويها والحفاظ على الإجهاد الحالي المنخفض المعتدل، لخفض 60 بالمائة احتمال حدوث نوبة في الأيام الأربعة القادمة.
على مدار العشرين عامًا القادمة، يمكن للأجهزة القابلة للارتداء والتحليلات المشتقة منها أن تقلل بشكل كبير من الأمراض النفسية والعصبية”. “روزاليند بيكارد ، مؤسسة ومديرة مجموعة أبحاث الحوسبة العاطفية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. معمل الوسائط”.
- هل سنكتشف يومًا ما هي المادة المظلمة؟
“ما إذا كان بإمكاننا تحديد ماهية المادة المظلمة يعتمد على ماهيتها. تسمح بعض أشكال المادة المظلمة بالكشف من خلال التفاعلات الصغيرة مع المادة العادية التي تهربت حتى الآن من الكشف. قد يكون من الممكن اكتشاف البعض الآخر من خلال تأثيرهم على الهياكل مثل المجرات. آمل أن نتعلم المزيد من خلال التجارب أو الملاحظات. لكنها ليست مضمونة “. “ليزا راندال ، فرانك ب. بيرد الابن ، أستاذ العلوم في الفيزياء النظرية وعلم الكونيات بجامعة هارفارد”.
- هل سنتحكم في أمراض الدماغ المستعصية مثل الفصام أو التوحد؟
“تظل أمراض مثل التوحد والفصام بعيدة المنال لأن علم الأعصاب لم يجد مشكلة هيكلية لإصلاحها. يفسر البعض هذا على أنه يعني أن الإجابات المستقبلية تكمن فقط في الكيمياء الحيوية، وليس في الدوائر العصبية. يجادل آخرون بأن المفتاح هو أن يبدأ عالم الأعصاب في التفكير من منظور البنية الشاملة للدماغ – وليس الفشل العصبي المحدد.
ومع ذلك، عند التفكير في المستقبل، أتذكر ملاحظة تشارلز تاونز الحائز على جائزة نوبل أن الشيء الرائع في الفكرة الجديدة هو أنك لا تعرف عنها شيئًا”. “مايكل جازانيجا ، مدير مركز (SAGE) لدراسة العقل بجامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا”.
- هل ستلغي التكنولوجيا الحاجة إلى التجارب على الحيوانات في تطوير الأدوية؟
“إذا كان من الممكن إثبات أن الأعضاء البشرية الموجودة على الرقائق قوية ومستمرة في إعادة تلخيص فسيولوجيا الأعضاء البشرية المعقدة والأنماط الظاهرية للأمراض في المختبرات غير ذات الصلة حول العالم، كما هو مقترح في دراسات إثبات المفهوم المبكرة، فسنراها تحل بشكل تدريجي محل نموذج حيواني واحد في الوقت. سيؤدي ذلك في النهاية إلى تخفيضات كبيرة في استخدام التجارب على الحيوانات.
والأهم من ذلك، أن هذه الأجهزة ستفتح أيضًا طرقًا جديدة لتطوير الأدوية غير الممكنة مع النماذج الحيوانية اليوم، مثل الأدوية الشخصية وتطوير العلاجات لمجموعات سكانية فرعية جينية محددة باستخدام رقائق تم إنشاؤها باستخدام خلايا من مرضى معينين. “دولاند إنجبر (Donald E. Ingber) ، المدير المؤسس ، لمعهد (Wyss) للهندسة المستوحاة بيولوجيًا في جامعة هارفارد”.
- هل ستتحقق المساواة بين الجنسين في مجال العلوم؟
“يمكن تحقيق المساواة بين الجنسين، لكن لا يمكننا أن نكتفي بالجلوس وننتظر حدوثها. نحن بحاجة إلى “إصلاح الأرقام” من خلال تجنيد المزيد من النساء في العلوم والتكنولوجيا. نحن بحاجة إلى إصلاح المؤسسات من خلال تنفيذ سياسات وظيفية مزدوجة، وسياسات صديقة للأسرة، ورؤى جديدة لما يعنيه أن تكون قائداً.
والأهم من ذلك، نحتاج إلى إصلاح المعرفة من خلال تسخير القوة الإبداعية لتحليل النوع الاجتماعي للاكتشاف والابتكار”. “لوندا شيبينجر (Londa Schiebinger) ، أستاذة (John L. Hinds) لتاريخ العلوم في جامعة ستانفورد”.
- هل تعتقد أننا سنكون قادرين يومًا ما على التنبؤ بالكوارث الطبيعية مثل الزلازل مع أوقات التحذير من أيام أو ساعات؟
“من الأسهل توقع حدوث بعض الكوارث الطبيعية أكثر من غيرها. تقترب الأعاصير على مدار أيام، وغالبًا ما تتراكم البراكين على مدار أيام إلى ساعات، وتضرب الأعاصير في غضون بضع دقائق. ربما تكون الزلازل التحدي الأكبر. ما نعرفه عن فيزياء الزلازل يشير إلى أننا لن نكون قادرين على التنبؤ بالزلازل قبل أيام من حدوثها.
ولكن ما يمكننا القيام به هو توقع اهتزاز الأرض المدمر قبل وصولها مباشرة وتوفير ثوانٍ إلى دقائق من التحذير. ليس هناك وقت كافٍ للخروج من المدينة، ولكن الوقت الكافي للوصول إلى مكان آمن”. “ريتشارد م. ألين ، مدير مختبر بيركلي لرصد الزلازل ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي”.
المصدر:
https://www.scientificamerican.com/article/20-big-questions-about-the-future-of-humanity/