دانشمندان به استقبال مهمترين پرسش هاي بشر مي روند!

دانشمندان به استقبال مهمترين پرسش هاي بشر مي روند!

مجموعه: چرا ، زيرا و چگونه

چارلز توان (Charles Townes)، مخترع و برنده جايزه نوبل فيزيك جمله تامل برانگيزي دارد كه مي‌گويد، شگفت انگيزترين چالش درباره يك ايده جديد اين است كه هنوز چيزي از آن نمي دانيم.

شگفت انگيزترين چالش درباره يك ايده جديد اين است كه هنوز چيزي از آن نمي دانيم

دانسته‌هاي انسان درباره علم و فناوري با سرعت زياد در حال پيشرفت است. از قرن پيش تاكنون، شناخت وسيع‌تري از دنياي اطرافمان پيدا كرده‌ايم، فناوري‌هاي نوين به كمك زندگي بهتر انسان آمده‌اند و درمان بسياري از بيماري‌ها پيدا شده است، اما هنوز سوالات و چالش‌هاي زيادي وجود دارد و مي‌توان گفت، توسعه دانش و فناوري انتهايي براي بشر ندارد. دانشمندان حوزه‌هاي مختلف علمي و فناوري، آينده زندگي بشر را با توجه به روند پيشرفت اكتشافات و اختراعات پيش‌بيني مي‌كنند.

روزي مي رسد كه تمام بافت هاي بدن انسان با علوم مهندسي‌جايگزين شود؟
سال ۱۹۹۵ مقاله‌اي درباره پيشرفت هاي فناوري بافت هاي مصنوعي نوشتيم. جايگزيني لوزالمعده، بافت‌هاي پلاستيكي مثل پوست مصنوعي و بافت‌هاي الكترونيكي كه به افراد نابينا كمك مي‌كند حسي از ديدن داشته باشند، نمونه‌هايي از اين فناوري هستند، اما در اين سال ها همه اين محصولات فقط معرفي شده‌اند؛ چه آنها كه به مرحله توليد محصول رسيدند و چه آنها كه در مرحله آزمايش باليني قرار داشتند. محصولاتي كه از آنها به طور عملي در بدن استفاده مي‌شود در حد اعضاي خارجي بدن و با توانايي بسيار محدود است. پيچيدگي زياد بافت‌هاي بدن انسان و نداشتن شناخت كافي نسبت به عملكرد آنها از جمله دلايل وجود اين محدوديت‌هاست. بايد پژوهش‌ها و آزمايش‌هاي فراواني براي طراحي و ساخت يك بافت مصنوعي انجام شود.

پيچيدگي زياد بافت بدن و نداشتن شناخت عملكرد آنها از جمله دلايل وجود محدوديت هاي آنهاست

با وجود اين، ايده‌هاي بسياري براي ساخت يا بازسازي بافت‌هاي بدن مطرح شده و احتمالا تا چند قرن آينده، فناوري جايگزيني همه بافت‌هاي بدن با يك بافت مصنوعي نزديك به شكل طبيعي آن ممكن خواهد شد. تحقيقات در اين زمينه بسرعت در حال توسعه است و احتمالا در آينده مهندسي ژنتيك در زمينه بيماري‌هاي مرتبط با مغز مثل پاركينسون و آلزايمر پيشرفت‌هايي خواهد داشت. البته بيماري‌هايي مثل اوتيسم و اسكيزوفرني بيماري‌هاي عجيبي هستند، چون ساختار عصبي كه با آن درگير مي‌شود هنوز مشخص نيست تا بتوان راهي براي درمان آن يافت، اما جواب مشخص به اين سوال را بيوشيمي بهتر از علوم اعصاب مي‌تواند جواب دهد. نوشته: روبرت لانگر (Robert Langer) استاد موسسه ديويد كخ‌ دانشگاه ماساچوست

آيا در آينده امكان سكونت انسان در سياره ديگري وجود دارد؟
اين بستگي به تعريف ما از معيارهاي محل قابل سكونت دارد. همين الان ربات‌ها روي مريخ فرود مي‌آيند، اما درباره فرستادن حيات، حتي حيات ميكروبي در جاي ديگري غير از زمين دوام نياورده است. اگر منظور از سكونت پذيري امكان سكونت و زادآوري انسان جايي غير از زمين باشد، به نظر مي رسد تا ۵۰ سال ديگر امكان اين كار فراهم شود. با وجود اين، زندگي مستقل گروهي از انسان‌ها در جايي خارج از زمين و بدون نياز به پشتوانه زميني، دستاوردي بسيار دور از دسترس است.

زندگي انسان ها در خارج از زمين و بدون نياز به پشتوانه زميني، دستاوردي دور از دسترس است

سال ها و شايد قرن ها زمان مي‌برد تا انسان بتواند محيط زيست پايداري براي اقامت و ادامه زندگي در جايي خارج از زمين فراهم كند. شرايط زيستي موجودات زنده نسبت به چگونگي ساخت سكونت گاه و مسائل ديگر پيچيدگي بيشتري دارد و واكنش ارگانيسم‌ها در شرايط محيطي ديگر غيرقابل پيش‌بيني است. نبود جو و مشكلات تنفسي براي انسان هم چالش ديگري است كه هنوز راه‌حل مشخصي براي آن وجود ندارد. نوشته: كاترين كلني (Catharine A. Conley)، متخصص علوم سياره‌اي ناسا

آيا مي‌توان در آينده با كمك فناوري‌هاي پوشيدني احساسات را به درستي نشان داد؟
احساسات شامل سيگنال‌هاي بيوشيميايي و الكتريكي است كه به هر عضو بدن دسترسي پيدا مي‌كنند. براي مثال، استرس مي‌تواند سلامت رواني و فيزيكي را تحت تاثير قرار دهد. فناوري‌هاي پوشيدني در طولاني مدت به ما اجازه مي‌دهد، الگوي اين سيگنال‌ها را كمي كنيم. فناوري‌هاي پوشيدني تا دهه آينده مي‌توانند معيارهاي مختلف مثل دماي هواي مناسب براي سلامت هر شخص را محاسبه كنند.

احساسات شامل سيگنال‌هاي بيوشيميايي و الكتريكي كه به هر عضو بدن دسترسي پيدا مي كنند

گجت هاي هوشمند مرتبط با انسان بر پايه سنجش ميزان خواب، استرس و فعاليت اجتماعي شرايط را كنترل مي‌كنند و هشدارهاي لازم را به فرد مي‌دهند. با وجود اين هشدارها هيجانات ناگهاني فرد تا حد زيادي كنترل مي‌شود و بيماري‌هاي عصبي و رواني كاهش مي‌يابد. نوشته: رزاليند پيكارد (Rosalind Picard)، موسس و مدير گروه تحقيقاتي آزمايشگاهي ام آي تي

آيا شانسي براي پيدا كردن حيات فرازميني در آينده داريم؟
قطعا، ما از حيات در سياره خودمان خبر داريم و هر چيزي كه درباره جهان مي‌دانيم، بارها و در جاهاي مختلف كيهان روي داده است. براي مثال، وقتي مي‌بينيم ستاره‌اي منفجر شده است، اتفاق منحصر به‌ فردي نيست و مي‌توانيم تعداد زيادي از اين انفجارها را رصد كنيم. هيچ اتفاقي در جهان منحصر به فرد نيست و حتي اگر پديده‌اي نادر باشد، بالاخره روزي كشف مي‌شود. ممكن است شرايط حيات فرازميني متفاوت از شرايط حيات روي زمين باشد، اما حتما نوعي از حيات جايي از هستي وجود دارد. در كهكشان ما صدها ميليارد ستاره وجود دارد كه ميلياردها ستاره شبيه خورشيد هستند. همچنين ميلياردها كهكشان در كيهان وجود دارد و با اين حساب حدود ۲۳ ۱۰ ستاره در كيهان به صورت مرئي وجود دارد. تعداد سياره‌ها هم احتمالا به اندازه ستاره‌ها يا حداقل حدود ۷۰ درصد تعداد ستاره‌هاست.

منظومه ما هشت سياره دارد، بسياري از ستاره‌ها پنج يا شش سياره كشف شده دارند

منظومه ما هشت سياره دارد، بسياري از ستاره‌ها پنج يا شش سياره كشف شده دارند. به اين ترتيب ممكن است تعداد سياره‌هاي فراخورشيدي حتي از ستاره‌ها بيشتر باشد. بنابراين قطعا حياتي روي اين سياره‌ها وجود دارد و ستاره‌شناسان معتقدند تا ۲۵ سال ديگر، حياتي خارج از سياره زمين كشف مي‌شود. اكنون منجمان به دنبال نشانه‌هايي از حيات هوشمند هستند. همزمان تكنيك‌ها و فناوري‌هاي جست‌وجو در كيهان هم در حال پيشرفت است و مي‌توانيم ستاره‌هاي بيشتري را رصد كنيم. نوشته: جان هرنشاو (John Hearnshaw)، استاد بازنشسته نجوم دانشگاه كانتربري نيوزلند

آيا مي‌توانيم در آينده جلوي انقراض گونه‌هاي مختلف حيات را در زمين بگيريم؟
اگر اقدامات سريعي انجام دهيم، مي‌توانيم حركت به سمت انقراض را كندتر كنيم. مهم‌ترين علت انقراض گونه‌هاي حيات، از دست رفتن زيستگاه است. به همين دليل ما بايد شرايط مناسبي براي تامين ذخيره‌گاه زيست كره فراهم كنيم. ذخيره‌گاه زيست‌كره مناطق حفاظت‌ شده طبيعي و زيستي هستند كه علاوه بر حفاظت، مطالعاتي براي بهره‌برداري منابع طبيعي انجام مي‌دهند. تفاوت مناطق حفاظت‌شده و ذخيره‌گاه زيست كره اين است كه مديريت اين مناطق بر پايه توسعه پايدار حفاظت از منابع ژنتيك، گياهي و جانوري استوار است.

مهم‌ترين علت انقراض گونه‌هاي حيات، از دست رفتن زيستگاه است

يكي از اهداف مهم توسعه پايدار، مطالعه تغيير متقابل دگرگوني‌هاي محيطي و تطابق ساختارهاي ژنتيك جمعيت گونه‌هاست. براي اين ابتكار عمل بايد گونه‌هايي را كه شانس بقاي بيشتري در اكوسيستم‌ها دارند شناسايي كنيم و در جهت توسعه علوم محيط زيست و بوم‌شناسي بكوشيم. توجه بيشتر به جنبه‌هاي اقتصادي و اجتماعي مسائل محيط زيستي و تمركز روي توسعه پايدار كشاورزي نيز موضوعات ديگري است كه بايد در نظر گرفته شود. نوشته: ادوارد ويلسون (Edward O. Wilson)، استاد بازنشسته دانشگاه هاروارد

آيا آلزايمر روزي درمان خواهد شد؟
فكر مي‌كنم آلزايمر به طور طبيعي درماني ندارد، اما خيلي اميدوارم كه در دهه‌هاي آينده روش‌هاي درماني نويني پيدا شود. اكنون آزمايش‌هاي پيشگيري براي بررسي اختلالات و علائم زيستي قبل از مواجهه با آلزايمر انجام مي‌شود و هرچند راهي براي درمان آن وجود ندارد، اما مي‌توانيم ۵ تا ۱۰ سال بيماري را عقب اندازيم.

آزمايش هاي پيشگيري براي بررسي اختلالات و علائم زيستي قبل از مواجهه با آلزايمر انجام مي شود

همين ميزان كنترل بيماري تا ۵۰ درصد معضلات رواني را كه فرد با آنها روبه‌رو مي‌شود، كاهش مي‌دهد و افراد در سنين پايينتر با آلزايمر مواجه نمي‌شوند. نوشته: ريسا اسپرلينگ (Reisa Sperling)، استاد عصب‌شناسي دانشگاه پزشكي هاروارد و رئيس مركز تحقيقات و درمان آلزايمر

روزي مي‌رسد كه بتوانيم حوادث طبيعي مثل زلزله را پيش بيني كنيم؟
وقوع بعضي حوادث طبيعي قابل پيش بيني است. براي مثال اكنون مي‌توان وقوع طوفان يا فوران آتشفشان را از ساعت ها قبل پيش بيني كرد و شروع گردباد از چند دقيقه قبل مشخص مي‌شود، اما زلزله از حوادث طبيعي چالش برانگيز است. با توجه به اطلاعاتي كه از فيزيك زلزله داريم، نمي‌توان آن را پيش بيني كرد.

مي‌توان وقوع طوفان يا فوران آتشفشان را از ساعت ها قبل پيش بيني كرد

تنها كار مفيدي كه مي‌توان انجام داد، پيش‌بيني ميزان آسيب‌ پذيري زمين و هشدارهايي در فاصله چند دقيقه تا چند ثانيه پيش از وقوع زلزله است. هرچند اين زمان براي خروج از منطقه كافي نيست، اما مي‌تواند آسيب‌ها را كاهش دهد و فرصت براي پيدا كردن مكان امن به افراد مي‌دهد. نوشته: ريچارد آلن (Richard M. Allen)، متخصص لرزه‌نگاري آزمايشگاه دانشگاه بركلي

منبع : jamejamonline.ir - scientificamerican.com