إليك أهم 10 إنجازات هندسية وعلمية توصل إليها الباحثون عام 2022

شارف عام 2022 على نهايته، وقد حمل في طياته إنجازات علمية وهندسية، سيكون لها بالغ الأثر على حياة الإنسان. وهذه قائمة بأهم 10 إنجازات منها ركزت على الهندسة والهندسة الوراثية وزراعة الأعضاء وغيرها.

جسر جناق قلعة 1915 في تركيا

في مارس/ آذار، افتُتح في تركيا جسر جناق قلعة 1915، أطول جسر معلق في العالم، يربط قارة آسيا بأوروبا في مضيق الدردنيل، بطول 3860 متراً، ويبلغ طول المسافة ما بين البرجين (الأعمدة) 2023 متراً، ويضم 6 مسارات، 3 للذهاب، و3 للإياب.

يقلص الجسر الوقت اللازم لقطع المسافة بين الضفتين من ساعة ونصف بالسفينة إلى 6 دقائق بالسيارة، وبذلك يوفر الوقت والمال، ويخفف أزمة المرور في المنطقة.

مصنع بيوفورج الكيميائي عديم الانبعاثات

تُصنع مواد البتروكيماويات عادة من الوقود الأحفوري في مصانع مزودة بأنابيب متعرجة وأعمدة شاهقة تنفث انبعاثات سامة وغازات الاحتباس الحراري، إذ تقدر كمية هذه الغازات التي تنتجها هذه المنشآت بـ925 مليون طن متري كل عام.

لتجاوز هذه الأزمة البيئية، بُني مصنع بيوفورج Bioforge في هيوستن في أميركا، وهو مصنع ينتج 10 آلاف طن من المواد الكيميائية من خلال عملية لا تنتج عنها أي انبعاثات في الهواء أو مياه الصرف الصحي، وذلك باستخدام مركبات طبيعية كمادة وسيطة هي الإنزيمات التي تحوّل شراب الذرة إلى مواد كيميائية مفيدة للمنتجات بكفاءة أكبر بكثير من عمليات حرق الوقود الأحفوري التقليدية وبسعر تنافسي. ويمكن أيضاً بذات الطريقة الاستفادة من الورق المقوى القديم الذي لا يمكن إعادة تدويره بعد الآن.

صور تلسكوب جيمس ويب

وصل تلسكوب جيمس ويب إلى وجهته في 24 يناير/ كانون الثاني 2022، ومنذ ذلك الحين بدأ بإرسال صور للفضاء السحيق لم يسبق لأي تلسكوب فضائي التقاط ما يشبهها. وقد كشفت ناسا وما زالت، عن العديد من هذه الصور التي من شأنها توضيح كيفية نشأة الكون في مراحله الأولى.

والتقط أيضاً صوراً لأقدم المجرات في الكون، وصوراً أوضح لمناطق كونية رُصدت سابقاً، ودرس الملف الكيميائي لكوكب خارج المجموعة الشمسية للمرة الأولى. جميع هذه الصور يمكن أن تقود إلى اكتشافات جديدة في علم الكونيات.

زراعة قلب خنزير لإنسان

في يناير/ كانون الثاني 2022، تلقى رجل يبلغ من العمر 57 عاماً، مصاب بمرض قلبي عضال، عملية زرع ناجحة لقلب خنزير معدّل وراثياً، إذ لم يكن قادراً على تلقي قلب بشري.

بقي المريض 8 أسابيع قبل الجراحة مصاباً باضطراب ضربات قلب مهدد للحياة، وكان متصلاً بجهاز تحويل مجرى القلب والرئة ليبقى على قيد الحياة. أما بعد الزرع بأيام، تمكن من عيش حياة طبيعية، لكنه توفي في فبراير/ شباط لأسباب بعيدة عن رفض الجسم للقلب المزروع.

إحياء الأعضاء الميتة

في أغسطس/ آب، نُشرت دراسة تُظهر تمكن باحثين من جامعة ييل من إعادة قلوب خنازير ميتة إلى الحياة، وذلك من خلال ضخ مادة تجريبية في عروق وشرايين الحيوانات التي كانت ميتة لمدة ساعة، باستخدام نظام يسمى "أورغان إي إكس" (OrganEx).

تتكون المادة من محلول يحتوي على دم الحيوانات و13 مركباً مثل مضادات التخثر، ما أبطأ من تحلل الجسم، وسرعان ما استعاد بعض وظائف الأعضاء، مثل تقلص القلب والنشاط في الكبد والكلى.

إذا كان من الممكن تكرار النتائج عند أنواع أخرى من الحيوانات أو عند البشر، فإن آثارها على طول عمر الإنسان يمكن أن تكون كبيرة مثل ظهور أجهزة الإنعاش القلبي الرئوي وأجهزة التنفس الصناعي، هذا لأنه يمكن استخدام هذه التقنية للحفاظ على الأعضاء للزرع، أو حتى للإنعاش.

أسرع تقنية لتسلسل الحمض النووي

طوّر علماء من جامعة ستانفورد نهجاً جديداً لتسلسل الجينوم فائق السرعة، يسمح برؤية تركيبة الحمض النووي الكاملة، ويُستخدم لتشخيص الأمراض الوراثية النادرة ولأغراض بحثية.

يحتاج تسلسل الجينوم بهذه التقنية 8 ساعات تقريباً، وقد تمكن الباحثون من إجراء التسلسل خلال 5 ساعات فقط ليدخلوا مجموعة غينيس للأرقام القياسية لأسرع عملية تسلسل للجينوم.

اكتمال مشروع الجينوم البشري

وُضعت أول مسودة لتسلسل الجينوم البشري عام 2003، وقد تم تحديد 92% من الجينوم البشري حينها، واكتملت الـ8% الأخيرة في مارس/ آذار هذا العام، وتتضمن العديد من الجينات والحمض النووي المتكرر، وهي مماثلة في الحجم لكروموسوم كامل.

استطاع الباحثون إكمال مشروع الجينوم البشري بعد تطوير تقنيات جديدة لتسلسل الحمض النووي والتحليل الحسابي، فقد كانت الـ8% المتبقية من الجينوم معقدة للغاية.

أنشأ الباحثون تسلسل الجينوم الكامل باستخدام خط خلوي خاص يحتوي على نسختين متطابقتين من كل كروموسوم، على عكس معظم الخلايا البشرية، التي تحمل نسختين مختلفتين قليلاً.

إنشاء أكبر شجرة عائلة للبشرية جمعاء

في فبراير/ شباط، تم الكشف عن أكبر شجرة عائلة بشرية، تمتد لآلاف السنين وترسم خرائط للعلاقات الإنسانية في جميع أنحاء العالم. جمعت شجرة العائلة الجينية هذه بيانات من مجموعات سكانية حديثة وقديمة عمرها آلاف السنين، تمثل 215 مجموعة سكانية من جميع أنحاء العالم.

تسمح لنا هذه الشجرة برؤية كيفية ارتباط التسلسل الجيني للأشخاص على طول نقاط الجينوم.

اكتشاف وجود البلاستيك في جسم الإنسان

في أهم الاكتشافات عن أضرار البلاستيك على الأرض والإنسان، عُثر على قطع نانوية من البلاستيك في دم ورئتي الإنسان، وصلت عن طريق الاستنشاق أو تناول الطعام. كما عُثر على ألياف بلاستيكية يصل طولها إلى 2 مم في رئتي المرضى الذين خضعوا لعمليات جراحية. لا يزال من غير الواضح كيف أو حتى ما إذا كانت هذه القطع البلاستيكية يمكن أن تضر بصحتنا، لكن هذا الاكتشاف يدعو للقلق.

اندماج نووي يوفر طاقة لا تنضب

مع اقتراب عام 2022 من نهايته، أعلن مختبر لورانس ليفرمور الوطني بولاية كاليفورنيا عن نجاح تجربة اندماج نووي، أنتجت كمية من الطاقة أكبر من كمية الطاقة المطلوبة لحدوث التفاعل.

تكمن أهمية هذا الإنجاز في كونه كلمة السر التي ستحل كل مشكلاتنا، وستوفر مصدر طاقة نظيفة ومنخفضة التكلفة لا تنضب مهما تم استهلاكها. وقد أطلق بعض المحللين على هذا الإعلان اسم "إنجاز القرن". وبحسب التقديرات، سيستغرق الأمر عدة عقود حتى نتمكن من استغلال الإنجاز تجارياً، بسبب الصعوبات العلمية والتكنولوجية الكبيرة التي تواجه هذا النوع من التفاعلات.