به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی “دانشگاه واشنگتن”(University of Washington)، لخته‌های خون به طور طبیعی به عنوان راهی برای توقف خونریزی ناشی از مجروح شدن تشکیل می‌شوند اما لخته شدن خون در بیماران مبتلا به مشکلاتی مانند بیماری‌های قلبی می‌تواند به بروز سکته مغزی یا حمله قلبی منجر شود. به همین دلیل است که میلیون‌ها نفر از داروهای رقیق‌کننده خون مانند “وارفارین”(warfarin) استفاده می‌کنند که لخته شدن خون آنها را دشوار می‌سازد.

با وجود این، وارفارین کامل نیست و بیماران باید به طور مکرر آزمایش بدهند تا مطمئن شوند که خون آنها در محدوده درستی قرار دارد. خونی که خیلی راحت لخته می‌شود، می‌تواند سکته مغزی یا حمله قلبی را در پی داشته باشد. از سوی دیگر، خونی که لخته نمی‌شود نیز می‌تواند خونریزی پس از آسیب را به همراه داشته باشد. بیماران برای آزمایش، یا باید به آزمایشگاه مراکز درمانی مراجعه کنند یا یک سیستم آزمایش خانگی پرهزینه را به کار ببرند.

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، آزمایش جدیدی را برای بررسی انعقاد خون ابداع کرده‌اند که تنها از یک قطره خون، یک موتور ویبره و دوربین تلفن همراه هوشمند استفاده می‌کند. این سیستم، یک ضمیمه پلاستیکی را نیز شامل می‌شود که یک فنجان کوچک را زیر دوربین تلفن همراه نگه می‌دارد.

یک نفر طی روند بررسی، یک قطره خون را به فنجان اضافه می‌کند که حاوی یک ذره کوچک مس و یک ماده شیمیایی است که فرآیند انعقاد خون را آغاز می‌کند. سپس موتور ویبره تلفن همراه، فنجان را تکان می‌دهد و دوربین در همین حال، حرکت ذره را کنترل می‌کند که سرعت آن کاهش می‌یابد و سپس با تشکیل شدن لخته‌، از حرکت می‌ایستد. پژوهشگران نشان دادند که این روش در محدوده دقت دستگاه‌های استاندارد این حوزه قرار دارد.

“شیام گولاکوتا”(Shyam Gollakota)، استاد دانشکده مهندسی و علوم رایانه دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: پزشکان در گذشته، لوله‌های شیشه‌ای حاوی خون را به صورت دستی تکان می‌دادند تا مدت زمان تشکیل شدن لخته را بررسی کنند. این کار به خون زیادی نیاز دارد و استفاده از آن در خانه غیرممکن است. جهش خلاقانه‌ای که در این پژوهش انجام شده، این است که نشان داده‌ایم الگوریتم‌های ما با استفاده از موتور ویبره تلفن همراه هوشمند می‌توانند همان کار را انجام دهند اما از یک قطره خون استفاده می‌کنند و دقتی مشابه بهترین روش‌های تجاری موجود دارند.

پزشکان می‌توانند قابلیت لخته شدن خون را با استفاده از دو معیار بررسی کنند. نخست، مدت زمانی که طول می‌کشد تا لخته تشکیل شود و به عنوان “زمان پروترومبین”(PT) شناخته می‌شود. دوم، نسبتی که از PT محاسبه می‌شود و به پزشکان امکان می‌دهد تا نتایج آزمایش‌های گوناگون را راحت‌تر مقایسه کنند. این معیار، “نسبت نرمال‌شده بین‌المللی”(INR) نامیده می‌شود.

دکتر “کلی مایکلسن”(Kelly Michaelsen)، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: بیشتر افرادی که از این دارو استفاده می‌کنند، آن را برای تمام عمر مصرف می‌کنند. در آمریکا، بیشتر مردم فقط حدود ۶۴ درصد مواقع در محدوده‌ای هستند که ما آن را محدوده مطلوب از سطح PT/INR می‌نامیم. این عدد در کشورهایی مانند هند یا اوگاندا که آزمایش‌های کمتری در آنها انجام می‌شود، حدود ۴۰ درصد مواقع کمتر از سطح مورد نظر است. چگونه می‌توانیم این آمار را بهبود ببخشیم؟ ما باید انجام دادن آزمایش‌های مکرر را برای افراد آسان‌تر کنیم و مراقبت‌های بهداشتی را در اختیار آنها قرار دهیم.

وی افزود: بیمارانی که می‌توانند سطح PT/INR خود را از خانه بررسی کنند، تنها در صورتی باید با پزشک ملاقات داشته باشند که نتیجه آزمایش آنها خارج از محدوده مطلوب قرار بگیرد.

هدف پژوهشگران این بود تا دستگاهی ارزان قیمت را ارائه دهند که بتواند عملکردی مشابه دستگاه‌های خانگی سنجش قند خون برای افراد مبتلا به دیابت داشته باشد.

“جاستین چان”(Justin Chan)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما کار خود را با مرتعش کردن یک قطره خون و تلاش برای نظارت بر امواج روی سطح آن آغاز کردیم اما کار کردن با این مقدار کم از خون، واقعا چالش‌برانگیز بود.

پژوهشگران یک ذره کوچک مس را اضافه کردند زیرا حرکت آن قابل ردیابی بود.

مایکلسن ادامه داد: هنگامی که خون لخته می‌شود، شبکه‌ای را تشکیل می‌دهد که سفت می‌شود و در این فرآیند، ذره دیگر حرکت نمی‌کند.

تلفن همراه برای محاسبه PT و INR، دو زمان را در نظر می‌گیرد. نخست، زمانی که کاربر خون را وارد می‌کند و دوم، زمانی که ذره از حرکت باز می‌ماند.

چان گفت: ما برای نخستین بار زمانی را بررسی کردیم که کاربر، یک لوله حاوی نمونه را در قاب قرار می‌دهد. ما در پایان بررسی، مستقیما به داخل فنجان نگاه می‌کنیم تا حرکت ذره مس را ببینیم. این ذره به طور ناگهانی از حرکت می‌ایستد زیرا خون خیلی سریع لخته می‌شود و می‌توان این تفاوت را مشاهده کرد.

پژوهشگران، این روش را روی سه نوع متفاوت از نمونه خون آزمایش کردند. آنها برای اثبات مفهوم، کار خود را با پلاسما آغاز کردند. از آنجا که این مولفه خون شفاف است، آزمایش آن آسان‌تر صورت می‌گیرد. این گروه پژوهشی، پلاسمای ۱۴۰ بیمار ناشناس را در مرکز پزشکی دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. همچنین، آنها پلاسمای ۷۹ بیمار مبتلا به مشکلات شناخته‌شده انعقاد خون را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آزمایش‌ها، مشابه نتایج آزمایش‌های تجاری موجود بود.

پژوهشگران برای تقلید از آنچه که یک بیمار در خانه تجربه می‌کند، خون ۸۰ بیمار ناشناس را در مراکز پزشکی “هاربرویو”(Harborview) و دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. نتایج این آزمایش، در محدوده دقت آزمایش‌های تجاری قرار داشت.

این دستگاه هنوز در مرحله اثبات قرار دارد. پژوهشگران در حال بررسی فرصت‌های تجاری‌سازی و همچنین آزمایش‌های بیشتر هستند. گام بعدی این پژوهش، همکاری با بیماران برای آزمایش این سیستم در خانه است. همچنین، پژوهشگران قصد دارند بررسی کنند که عملکرد این سیستم در مناطق و کشورهای دارای منابع محدودتر چگونه است.

گولاکوتا گفت: تقریبا هر تلفن هوشمندی که طی دهه گذشته ابداع شده، دارای یک موتور ویبره و یک دوربین است. این بدان معناست که تقریبا همه کسانی که تلفن همراه هوشمند دارند، می‌توانند از این آزمایش استفاده کنند. تنها وسیله مورد نیاز، یک ضمیمه پلاستیکی ساده است و به هیچ گونه وسایل الکترونیکی اضافی نیاز نیست. این روش برای میلیون‌ها نفر قابل دسترسی است؛ حتی در مناطقی که منابع بسیار محدود هستند.

این پژوهش، در مجله “Nature Communications” به چاپ رسید.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، تجهیزات حفاظتی شخصی یکی از مهمترین سلاح‌های ما در برابر ویروس سارس-کوو-۲ هستند اما متاسفانه برای ایجاد حداکثر محافظت، این تجهیزات باید به صورت یک بار مصرف استفاده شوند و این کار باعث ایجاد حجم زیادی از پسماند می‌شود. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۰ انجام شد نشان می‌دهد که در روزهای آغاز همه‌گیری ماهانه ۱۲۹ میلیارد ماسک مورد استفاده قرار می‌گرفته است. این ماسک‌ها در نهایت سر از محل‌های دفن زباله، اقیانوس‌ها و سایر محیط‌ها در می‌آوردند و یا می‌سوختند و گازهای سمی تولید می‌کردند به همین دلیل دانشمندان در حال یافتن راه‌هایی برای بازیافت ماسک‌ها و تبدیل آنها به موارد کارآمد مثل مصالح راه‌سازی هستند و در این راستا یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که می‌توان آنها را برای ساخت باتری‌هایی مناسب مورد استفاده قرار داد.

ابتدا محققان ماسک‌ها را با استفاده از امواج فراصوت ضدعفونی کردند و سپس آنها را درون جوهری ساخته شده از گرافن فرو بردند. در مرحله بعد ماسک‌ها فشرده شده و تا دمای ۱۴۰ درجه‌ سانتی‌گراد حرارت دیدند و تبدیل به ساختارهای گلوله‌ای-شکل رسانا شدند که می‌توان از آن به عنوان الکترود در باتری استفاده کرد. این گلوله‌ها توسط لایه‌ای عایق که آن هم از ماسک ساخته شده است از هم جدا می‌شوند. سپس همگی درون یک محلول الکترولیت قرار می‌گیرند و در نهایت یک روکش محافظ که از سایر ضایعات پزشکی ساخته شده روی آنها قرار می‌گیرد.  

این باتری‌ها به طور قابل توجهی کارآمد هستند و محققان ادعا می‌کنند که به چگالی انرژی ۹۹.۷ وات ساعت بر کیلوگرم دست یافته‌اند.

این میزان نزدیک به چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم-یون رایج است که چگالی انرژی آن‌ها بین ۱۰۰ تا ۲۶۵ وات ساعت بر کیلوگرم است.

محققان با افزودن نانوذرات پروسکایت کلسیم-کبالت به الکترودها موفق شدند این باتری‌ها را بهبود بخشند.

این کار چگالی انرژی باتری‌ها را بیش از دو برابر کرد و آن را به ۲۰۸ وات ساعت بر کیلوگرم رساند. بهترین نسخه باتری پس از ۱۵۰۰ چرخه ۸۲ درصد ظرفیت خود را حفظ کرد و برای بیش از ۱۰ ساعت با ولتاژ بالای ۰.۵۴ ولت انرژی رسانی کرد.

تیم سازنده می‌گویند که این باتری‌ها مزایای دیگری نیز دارند. استفاده از پسماندها به معنای ارزان بودن آن‌ها است و همچنین می‌توان آن را با قطر کم، انعطاف‌پذیر و در صورت نیاز یک بار مصرف ساخت.

به گزارش ایسنا و به نقل از ام‌آی‌تی نیوز، قوی‌ترین قسمت درخت، در تنه یا ریشه‌های پراکنده آن نیست؛ بلکه در دیواره‌ سلول‌های میکروسکوپی آن نهفته است.

دیواره یک سلول چوب، از الیاف سلولزی ساخته شده است که فراوان‌ترین پلیمر طبیعت و مولفه اصلی ساختار همه گیاهان و جلبک‌ها به شمار می‌رود. درون هر کدام از الیاف، نانوبلورهای سلولز وجود دارند که زنجیره‌ای از پلیمرهای آلی هستند که در الگوهای بلوری تقریبا کاملی چیده شده‌اند. این نانو بلورها در مقیاس نانو، قوی‌تر و سفت‌تر از الیاف موسوم به “کولار”(Kevlar) هستند. اگر بتوان نانوبلورهای سلولز را در بخش‌های قابل‌توجهی به مواد تبدیل کرد، آنها می‌توانند راهی به سوی ابداع پلاستیک‌های قوی‌تر، پایدارتر و به دست آمده از طبیعت باشند.

اکنون، پژوهشگران “دانشگاه ام‌آی‌تی”(MIT)، ترکیبی را مهندسی کرده‌اند که از مخلوط کردن نانوبلورهای سلولز با مقداری پلیمر مصنوعی ساخته شده است. بلورهای آلی، حدود ۶۰ تا ۹۰ درصد از این ماده را تشکیل می‌دهند که تا به امروز، بالاترین میزان از نانوبلورهای سلولزی موجود در یک ترکیب بوده است.

پژوهشگران دریافتند که این ترکیب مبتنی بر سلولز از برخی انواع استخوان، قوی‌تر و از آلیاژهای آلومینیوم معمولی، سفت‌تر است. ساختار این ماده، به پوشش داخلی پوسته سفت برخی از نرم‌تنان شبیه است.

این گروه پژوهشی، دستورالعملی را برای ترکیب مبتنی بر نانوبلورهای سلولزی ارائه کردند که می‌توان آنها را با استفاده از چاپ سه‌بعدی و ریخته‌گری معمولی ساخت.

آنها ترکیب را چاپ کردند و استحکام و سفتی آن را مورد بررسی قرار دادند. همچنین، آنها کامپوزیت را به شکل دندان درآوردند تا نشان دهند که این ماده ممکن است روزی برای ساخت ایمپلنت‌های دندان مبتنی بر سلولز و در این مورد، هر محصول پلاستیکی قوی‌تر، سفت‌تر و پایدارتر استفاده شود.

“جان هارت”(John Hart)، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ام‌آی‌تی گفت: با ایجاد این ترکیب می‌توانیم به مواد مبتنی بر پلیمر، خواص مکانیکی بدهیم که پیشتر هرگز نداشتند. اگر بتوانیم مقداری پلاستیک مبتنی بر نفت را با سلولز طبیعی جایگزین کنیم، مسلما برای سیاره زمین نیز بهتر خواهد بود.

سالانه بیش از ۱۰ میلیارد تن سلولز از پوست، چوب یا برگ گیاهان تولید می‌شود. بیشتر این سلولزها برای تولید کاغذ و منسوجات مورد استفاده قرار می‌گیرند و بخشی از آنها نیز به پودری تبدیل می‌شوند که در غلیظ‌کننده‌های مواد غذایی و لوازم آرایشی به کار می‌رود.

دانشمندان در سال‌های اخیر، کاربرد نانوبلورهای سلولز را بررسی کرده‌اند که می‌توان آنها را از الیاف سلولز استخراج کرد. بلورهای فوق‌العاده قوی را می‌توان به عنوان تقویت‌کننده‌های طبیعی در مواد مبتنی بر پلیمر استفاده کرد اما پژوهشگران تنها توانسته‌اند مقدار کمی از نانوبلورهای سلولز را ترکیب کنند زیرا آنها به جمع شدن تمایل دارند و فقط پیوند ضعیفی را با مولکول‌های پلیمری ایجاد می‌کنند.

هارت و همکارانش به دنبال توسعه یک ترکیب با کسر بالایی از نانوبلورهای سلولز بودند که بتوان آنها را به شکل‌های قوی و بادوام درآورد. آنها کار خود را با مخلوط کردن محلولی از پلیمر مصنوعی با پودر نانوبلورهای سلولز آغاز کردند. آنها نسبتی را برای نانوبلورهای سلولز و پلیمر تعیین کردند که محلول را به نوعی ژل تبدیل می‌کند. قوام این ژل به اندازه‌ای است که می‌توان آن را از طریق نازل یک چاپگر سه‌بعدی تغذیه کرد یا در قالب ریخت. آنها از یک کاوشگر برای شکستن توده‌های سلولز درون ژل استفاده کردند. این کار، احتمال ایجاد پیوندهای قوی با مولکول‌های پلیمری را برای سلولز پراکنده افزایش داد.

آنها مقداری ژل را از طریق یک چاپگر سه‌بعدی تغذیه کردند و بقیه را در قالب ریختند. سپس به نمونه‌های چاپ‌شده اجازه دادند تا خشک شوند. طی این فرآیند، ماده منقبض شد و یک ترکیب جامد باقی ماند که بیشتر آن از نانوبلورهای سلولز تشکیل شده بود.

“آبیناو رائو”(Abhinav Rao)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما چوب را از اساس تخریب کردیم و به بازسازی آن پرداختیم. ما بهترین اجزای چوب را که نانوبلورهای سلولزی هستند، برداشتیم و آنها را بازسازی کردیم تا به یک ترکیب جدید دست پیدا کنیم.

زمانی که این گروه پژوهشی، ساختار ترکیب را زیر میکروسکوپ مورد بررسی قرار دادند، مشاهده کردند که دانه‌های سلولز در یک الگوی شبیه به آجر و ملات قرار گرفته‌اند.

آنها مقاومت این ماده را در برابر ترک‌ خوردن آزمایش کردند و ابزارهایی در مقیاس نانو و سپس در مقیاس میکرو را به کار بردند. آنها دریافتند که آرایش دانه‌های سلولز این ترکیب در مقیاس‌های چندگانه، از شکافته شدن در اثر ترک برداشتن جلوگیری می‌کند. این مقاومت در برابر تغییر شکل، به سفتی ترکیب کمک می‌کند.

پژوهشگران در ادامه بررسی‌های خود، به دنبال راه‌هایی برای به حداقل رساندن انقباض ژل‌ها هنگام خشک شدن هستند. اگرچه انقباض، مشکل چندانی را در چاپ اشیای کوچک ایجاد نمی‌کند اما اشیای بزرگ‌تر با خشک شدن ترکیب ممکن است ترک بردارند.

این پژوهش، در مجله “Cellulose” به چاپ رسید.

به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی “دانشگاه کالیفرنیا، دیویس”(UC Davis)، آتش‌سوزی‌های جنگلی، ویرانگر هستند اما می‌توانند با پاکسازی پوشش گیاهی موجود و فراهم کردن امکان رشد گیاهان جدید، زندگی جدیدی را به ارمغان بیاورند. بسیاری از گیاهانی که در مناطق مستعد آتش قرار گرفته‌اند، در واقع برای جوانه زدن بذرها، به قرار گرفتن در معرض آتش نیاز دارند. دانشمندان در دهه گذشته، یک پروتئین گیرنده را کشف کردند که می‌تواند مولکول‌هایی موسوم به “کارریکین‌ها”(karrikins) را در دود مواد گیاهی سوخته تشخیص دهد. این پروتئین ردیاب دود که “KAI2” نام دارد، سیگنال‌های مولکولی را آغاز می‌کند که جوانه‌زنی بذرها را سرعت می‌بخشند.

نکته عجیب این است که پروتئین‌های KAI2، در انواع مختلفی از گونه‌های گیاهی که در مناطق مستعد آتش‌سوزی وجود ندارند نیز ظاهر می‌شوند. گروهی از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، دیویس به سرپرستی پروفسور “نیتزن شابک” (Nitzan Shabek)، استاد بخش زیست‌شناسی گیاهی و “آنجلیکا گوئرسیو”(Angelica Guercio)، دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه، گیرنده‌های مورد نظر را در گیاه نخود فرنگی بررسی کرده‌اند و نشان داده‌اند که آنها در حس کردن هورمون‌های رشد نیز نقش دارند.

پژوهشگران، نخود فرنگی را به این دلیل مورد بررسی قرار دادند که به حبوبات که یکی از بزرگ‌ترین خانواده‌های گیاهان گلدار هستند، تعلق دارد. حبوبات، توانایی تثبیت نیتروژن هوا را از طریق همزیستی با میکروب‌ها دارند.

پژوهشگران مشاهده کردند که ژن اصلی KAI2 در اوایل تکامل حبوبات تکرار شد و دو ژن “KAI2A” و “KAI2B” را تولید کرد. آنها با استفاده از انواع روش‌های پیشرفته دریافتند که این دو گیرنده به “لیگاندهای”(ligands) مجزا واکنش نشان می‌دهند. همچنین، آنها با استفاده از زیست‌شناسی ساختاری توانستند یک واسطه کاتالیزوری جدید از آنزیم KAI2 را که با مولکول‌های “استریگولاکتون”(strigolactone) واکنش نشان می‌دهد، در وضوح اتمی بررسی کنند.

شابک گفت: ما و همکاران‌مان توانستیم یافته‌های خود در مورد ساختارهای اتمی گیرنده‌های KAI2 و بررسی طیف‌سنجی جرمی را با آزمایش‌هایی روی گیاهان ادغام کنیم تا بفهمیم که این گیرنده‌ها چگونه در تکامل خود، هورمون‌ها را حس می‌کنند و چگونه به کاتالیز دقیق آنها می‌پردازند.

هورمون های گیاهی

این موضوع مشخص شده است که استریگولاکتون‌ها بر طیف گسترده‌ای از فرآیندهایی که در گیاهان رخ می‌دهند، از جمله رشد ریشه‌ها و نحوه واکنش شبکه‌های ریشه نسبت به قارچ‌ها و میکروب‌های خاک تأثیر می‌گذارند. پژوهشگران در این پروژه جدید توانستند درک بهتری در مورد مسیر سیگنال‌دهی مرموز کارریکین و هدف گیرنده‌های آن در گیاهانی که در منطقه مستعد آتش‌سوزی قرار ندارند، به دست بیاورند.

شابک گفت: این حوزه، تأثیرات گسترده‌ای بر سامانه‌های کشاورزی و تولید مواد غذایی در گروه حبوبات و همچنین کل گروه گیاهان سبز دارد.

این پژوهش، در مجلهCommunications Biology” ” به چاپ رسید.

به گزارش ایسنا و به نقل از رویترز، اطلاعات مربوط به این مورد که یک زن میانسال با نژادی مختلط بود در کنفرانس رتروویروس‌ها و عفونت‌های فرصت طلب در دنوِر ارائه شد. این اولین باری است که از خون بندناف استفاده شده است، رویکردی جدید که می‌تواند این درمان را برای افراد بیشتری قابل دسترس کند.

این زن از زمان دریافت خون بند ناف برای درمان سرطان خون تاکنون  و به مدت ۱۴ ماه عاری از هرگونه ویروس و در حال بهبود بوده و نیازی به درمان‌های قوی اچ‌آی‌وی(HIV) موسوم به درمان‌های ضد ویروسی نداشته است.

دو مورد دیگری که از این بیماری بهبود یافته بودند دو مرد هستند که یکی از آنها سفید پوست و دیگری لاتین است. آنها سلول‌های بنیادی یک فرد بالغ را دریافت کردند.

“شارون لوین”(Sharon Lewin)، رئیس منتخب انجمن بین‌المللی ایدز در بیانیه‌ای گفت: این سومین گزارش از درمان در این شرایط و اولین مورد از درمان یک زن مبتلا به اچ‌آی‌وی است.

این مورد بخشی از یک مطالعه بزرگ‌تر تحت حمایت ایالات متحده است که توسط دکتر “ایوون برایسون”(Yvonne Bryson) از دانشگاه کالیفرنیا لس‌انجلس و دکتر “دبورا پرساود”(Deborah Persaud) از دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور انجام شده است. هدف این مطالعه دنبال کردن ۲۵ فرد مبتلا به اچ‌آی‌وی است که تحت درمان پیوند سلول‌های بنیادی به دست آمده از خون بند ناف قرار گرفته‌اند.

بیماران در این آزمایش ابتدا تحت شیمی ‌درمانی قرار می‌گیرند تا سلول‌های ایمنی سرطانی از بین بروند. سپس پزشکان سلول‌های بنیادی را از افراد دارای جهش ژنتیکی خاص به آن‌ها پیوند می‌زنند. سلول‌های این افراد دارای جهش فاقد گیرنده‌های مورد استفاده ویروس برای آلوده کردن سلول است و دانشمندان بر این باورند که بیماران پس از این درمان، سیستم ایمنی مقاوم در برابر اچ‌آی‌وی ایجاد می‌کنند.

“لوین” می‌گوید که پیوند مغز استخوان استراتژی مناسبی برای درمان اکثر افراد مبتلا به اچ‌آی‌وی نیست. این گزارش نشان می‌دهد که درمان اچ‌آی‌وی امکانپذیر است و ژن‌درمانی استراتژی مناسبی برای این کار است.

این مطالعه نشان می‌دهد که یکی از عناصر مهم برای موفقیت آمیز بودن درمان، پیوند سلول‌های مقاوم در برابر اچ‌آی‌وی است. پیس از این دانشمندان باور داشتند که عوارض جانبی رایج پیوند سلول‌های بنیادی موسوم به “بیماری پیوند در مقابل میزبان”(graft-versus-host disease) که در آن سیستم ایمنی اهدا کننده به سیستم‌ایمنی گیرنده حمله می‌کند می‌تواند در درمان احتمالی نقش داشته باشد.

“لوین” می‌گوید: در مجموع این سه مورد به شناسایی اجزاء مختلف پیوند که می‌توانند کلید رسیدن به درمان باشند، کمک می‌کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، اگر در یک جلسه کاری یا یک کتابخانه هستید که باید سکوت را رعایت کنید، قطعا نمی‌توانید دستیار هوشمند صوتی خود را صدا بزنید و مثلا بگویید: «سیری، ایمیل‌ها را بررسی کن». اینجاست که گردنبند “اسپیچین” به کار می‌آید، چرا که به گونه‌ای طراحی شده که گفتار بی‌صدای شما را تشخیص دهد.

این دستگاه آزمایشی توسط پروفسور “چنگ ژانگ” و دانشجوی دکترا “رویدونگ ژانگ” از دانشگاه “کرنل” در حال توسعه است. این گردنبند بر اساس گردنبند “نک‌فیس”(NeckFace) ساخته شده است که “چنگ ژانگ” سال گذشته از آن رونمایی کرد و حالات صورت کاربر را زیر نظر می‌گرفت.

“اسپیچین” همراه با یک ریزپردازنده، باتری و ماژول بلوتوث دارای یک دوربین فروسرخ رو به بالا است که از قسمت زیرین چانه کاربر تصویربرداری می‌کند. این گردنبند از طریق دو بال و یک سکه که به عنوان وزنه در پایین آن عمل می‌کند، ثابت و در جهت درست نگه داشته می‌شود.

“اسپیچین” همچنین به منظور رفع نگرانی‌های مربوط به نقض حریم خصوصی، مستقیماً به چهره کاربر نگاه نمی‌کند.

این دستگاه با استفاده از الگوریتم‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی قادر است بر اساس حرکات چانه کاربر تشخیص دهد که کاربر چه فرمان‌هایی را بی‌صدا می‌گوید. سپس می‌تواند آن دستورات را به یک تلفن هوشمند که به آن متصل شده است، ارسال کند.

این سیستم در ابتدا با نظارت بر حرکات چانه ۲۰ داوطلب در حالی که کلمات و عبارات مشهوری را در سکوت می‌گفتند، آموزش داده شد. ۱۰ نفر از این افراد انگلیسی صحبت می‌کردند، در حالی که ۱۰ نفر دیگر به زبان “چینی ماندارین” صحبت می‌کردند. در آزمایش‌های بعدی، شرکت‌کنندگان ۵۴ دستور رایج به زبان انگلیسی را به همراه ۴۴ کلمه و عبارت چینی ماندارین بیان کردند.

دقت این گردنبند در تشخیص گفتار در زبان انگلیسی ۹۰.۵ درصد و در زبان چینی ۹۱.۶ درصد بود. البته این آمار زمانی که داوطلبان از این دستگاه در حین راه رفتن استفاده می‌کردند و دیگر ثابت نبودند، به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کرد، زیرا راه رفتن آنها باعث می‌شد سر آنها به شکل غیرقابل پیش‌بینی حرکت کند.

امید است که این فناوری پس از توسعه بیشتر، نه تنها در مکان‌هایی که مردم باید در آنها سکوت را رعایت کنند، بلکه در محیط‌های پر سر و صدایی که گوشی‌های هوشمند قادر به شنیدن صدای کاربران خود نیستند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

همچنین این گردنبند می‌تواند برای افرادی که قدرت گفتار ندارند، استفاده شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، پژوهش جدید دانشمندان دانشگاه “ام.آی.تی”(MIT)، روشی را برای رساندن مستقیم آران‌ای پیام‌رسان به دستگاه گوارش با استفاده از یک کپسول نشان داده است. دانشمندان در این پژوهش نشان داده‌اند که این سیستم دارورسانی خوراکی می‌تواند راهی منحصر به فرد برای رساندن مستقیم درمان به معده با استفاده از آران‌ای پیام‌رسان باشد.

از آنجا که سیستم گوارش ما پر از اسیدهای خشن است که برای تجزیه غذاهای پیچیده طراحی شده‌اند، داروهای خوراکی اغلب برای عبور از معده، به پوشش‌های محافظ نیاز دارند. برخی از داروها مانند انسولین، به تزریق نیاز دارند اما دانشمندان سعی دارند تا راه‌های موثری را برای تجویز خوراکی آنها ارائه دهند.

چند سال پیش، دانشمندان دانشگاه ام.آی.تی، یک روش منحصر به فرد را برای تجویز خوراکی دارو را نشان دادند. نوآوری آنها، یک کپسول کوچک بود که با میکروسوزن‌هایی پوشانده شده است. کپسول پس از رسیدن به روده، محتویات خود را مستقیما به دیواره روده تزریق می‌کرد و سپس به طور بی ضرر از دستگاه گوارش عبور می‌کرد.

این گروه پژوهشی در سال ۲۰۱۹ نشان دادند که این کپسول به طور موثر می‌تواند انسولین را در آزمایش‌های حیوانی تحویل دهد. آنها طی آزمایش‌های صورت گرفته روی خوک‌ها دریافتند که این کپسول می‌تواند همان حجم انسولین را با یک تزریق استاندارد، به جریان خون حیوان وارد کند.

اکنون دانشمندان با توجه به سرعت گرفتن پژوهش در مورد آران‌ای پیام‌رسان به دلیل همه‌گیری کووید-۱۹، نشان داده‌اند که این سیستم دارورسانی جدید می‌تواند به طور موثر با مولکول‌های آران‌ای پیام‌رسان کار کند.

“جیووانی تراورسو”(Giovanni Traverso)، از اعضای این گروه پژوهشی گفت: اسیدهای نوکلئیک می‌توانند نسبت به تجزیه در بدن به ویژه در دستگاه گوارش، بسیار حساس باشند. غلبه کردن بر این چالش، راه را برای روش‌های درمانی بسیاری از جمله واکسیناسیون از راه دهان هموار می‌کند.

دانشمندان ابتدا نوع جدیدی از نانوذرات را برای نگه داشتن آران‌ای پیام‌رسان ابداع کردند. این نانوذره جدید به گونه‌ای طراحی شده است که به طور مؤثرتری وارد سلول‌ها شود و بار را تحویل دهد. این بدان معناست که برای ارائه اثرات درمانی، به نانوذرات کمتری نیاز است.

دانشمندان پس از منجمد کردن محموله‌های نانوذرات و بسته‌بندی آنها در کپسول‌های دارای میکروسوزن، آنها را در چندین مدل حیوانی آزمایش کردند. آزمایش‌های انجام‌شده روی خوک‌ها نشان داد که سلول‌های معده، مولکول‌های آران‌ای پیام‌رسان را می‌گیرند و پروتئین‌هایی را تولید می‌کنند.

“الکس آبرامسون”(Alex Abramson)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: برای بررسی اینکه آیا واکسن‌های آران‌ای پیام‌رسان با این روش می‌توانند واکنش‌های ایمنی سیستمیک را ایجاد کنند، به بررسی بیشتری نیاز است اما می‌توان گفت که به دلیل حجم سلول‌های ایمنی، این کپسول می‌تواند در دستگاه گوارش کار کند.

وی افزود: سلول‌های ایمنی زیادی در دستگاه گوارش وجود دارند و تحریک سیستم ایمنی دستگاه گوارش، یک روش شناخته‌شده برای ایجاد واکنش ایمنی به شمار می‌رود.

این پژوهش علاوه بر ارائه واکسن‌های مبتنی بر آران‌ای پیام‌رسان با روشی جدید، می‌تواند درمان‌های هدفمند و هیجان‌انگیزی را برای بیماری‌های گوارشی ارائه دهد. آران‌ای پیام‌رسان را می‌توان برای درخواست کردن از سلول‌ها در مورد تولید هر تعداد مولکول که از نظر درمانی مفید است، استفاده کرد و تحویل دادن مستقیم مولکول‌ها به سلول‌های روده، راه‌های جدیدی را برای درمان مشکلات گوناگون نوید می‌دهد.

این پژوهش، در مجله “Matter” به چاپ رسید.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، یک بیانیه مطبوعاتی نشان می‌دهد که محققان دانشگاه “میشیگان” به پیشرفت جدیدی در ساخت باتری‌های لیتیوم-گوگرد دست یافته‌اند که منجر به افزایش پنج برابری تراکم انرژی باتری‌ها شده است.

این روش جدید، جایگزین قوی‌تر و همچنین پایدارتری برای باتری‌های لیتیوم-یونی فراهم می‌کند که به عملیات استخراج مضر کبالت متکی است و مقدار زیادی گاز کربن دی اکسید در طول تولید آن منتشر می‌شود.

دانشمندان از شبکه‌ای از نانوالیاف “آرامید”، بازیافت شده از کِولار که معمولاً در ساخت جلیقه‌های ضد گلوله استفاده می‌شود، برای تثبیت واکنش شیمیایی بین آند لیتیوم و کاتد گوگرد در باتری خود استفاده کردند.

آنها روش جدید خود را در مقاله‌ای که در مجله Nature Communications منتشر شده است، تشریح کردند.

دانشمندان می‌گویند این باتری علاوه بر ظرفیت کلی بهبود یافته، بیش از ۱۰۰۰ چرخه شارژ دارد. آنها تخمین می‌زنند که عمر این باتری در صورت نصب در یک وسیله نقلیه الکتریکی ۱۰ سال خواهد بود.

“نیکلاس کوتوف” سرپرست این پروژه در بیانیه‌ای گفت: تعدادی گزارش وجود دارد که ادعا می‌کنند چند صد چرخه برای باتری‌های لیتیوم-گوگرد وجود دارد، اما این امر با سایر پارامترها نظیر ظرفیت، نرخ شارژ، انعطاف‌پذیری و ایمنی به دست می‌آید.

وی افزود: چالشی که امروزه وجود دارد، ساخت این باتری است به گونه‌ای است که نرخ تعداد شارژ آن را از ۱۰ چرخه قبلی به صدها چرخه افزایش داد و چندین مورد دیگر از جمله هزینه ساخت آن را کاهش داد.

محققان با استفاده از یک غشای “آرامید” توانستند از تشکیل لیتیوم-گوگرد که به عنوان پلی‌سولفید نیز شناخته می‌شود و ظرفیت کلی باتری را کاهش می‌دهد، در باتری جلوگیری کنند. در عین حال، این غشاء به یون‌های لیتیوم اجازه می‌دهد تا از لیتیوم به سمت گوگرد بروند و بازگردند.

محققان دانشگاه “میشیگان” همچنین خاطرنشان می‌کنند که این باتری‌ها را می‌توان با بازیافت جلیقه‌های ضد گلوله و سایر محصولات ساخته شده از کِولار تولید کرد.

همچنین بدست آوردن گوگرد بسیار ساده‌تر از کبالت است که برای ساخت باتری‌های لیتیوم-یون نیاز است، به این معنی که باتری‌های لیتیوم-گوگرد را می‌توان به روشی اخلاقی‌تر و پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست تولید کرد.

پروفسور “کوتوف” یک درخواست ثبت اختراع برای غشای آرامید به ثبت رسانده است و حتی قصد دارد شرکتی برای بازاریابی این فناوری جدید تأسیس کند. او توضیح داد که طراحی این باتری، “تقریبا بی‌نقص” است و از نظر ظرفیت و کارایی به محدودیت‌های نظری غلبه کرده است.

به گفته وی، دستیابی به سطوح جدید و خواص مواد چندگانه چیزی است که اکنون برای باتری‌های خودروهای برقی مورد نیاز است. این کمی شبیه به رشته ژیمناستیک در بازی‌های المپیک است، جایی که شما باید در همه چیز از جمله پایداری کامل باشید.

وی افزود: مهندسی این باتری‌ها دو مقیاس مولکولی و نانویی را ادغام کرده است. ما برای اولین بار موفق به توسعه رویکرد یکپارچه‌ای شده‌ایم که ما را قادر ساخت تا به چالش‌های کلی باتری‌های لیتیوم-گوگرد غلبه کنیم.

“کوتوف” ظرفیت و کارایی نمونه اولیه این باتری جدید را «تقریباً عالی» توصیف کرد، زیرا به محدودیت‌های نظری برای این نوع فناوری غلبه کرده است.

برای توضیح سایر مزایای باتری‌های لیتیوم-گوگردی می‌توان به این نکته اشاره کرد که این باتری‌ها قادر به تحمل دمای شدید -هم گرم و هم سرد- هستند. این باتری‌ها همچنین از باتری‌های لیتیوم-یونی پایدارتر هستند و از طریق بازیافت جلیقه‌های ضد گلوله می‌توان الیاف آرامید مورد نیاز غشای آن را به دست آورد و دریافت گوگرد آسان‌تر از کبالت کمیاب و مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم-یونی است.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، یک بیانیه مطبوعاتی نشان می‌دهد که محققان دانشگاه “میشیگان” به پیشرفت جدیدی در ساخت باتری‌های لیتیوم-گوگرد دست یافته‌اند که منجر به افزایش پنج برابری تراکم انرژی باتری‌ها شده است.

این روش جدید، جایگزین قوی‌تر و همچنین پایدارتری برای باتری‌های لیتیوم-یونی فراهم می‌کند که به عملیات استخراج مضر کبالت متکی است و مقدار زیادی گاز کربن دی اکسید در طول تولید آن منتشر می‌شود.

دانشمندان از شبکه‌ای از نانوالیاف “آرامید”، بازیافت شده از کِولار که معمولاً در ساخت جلیقه‌های ضد گلوله استفاده می‌شود، برای تثبیت واکنش شیمیایی بین آند لیتیوم و کاتد گوگرد در باتری خود استفاده کردند.

آنها روش جدید خود را در مقاله‌ای که در مجله Nature Communications منتشر شده است، تشریح کردند.

دانشمندان می‌گویند این باتری علاوه بر ظرفیت کلی بهبود یافته، بیش از ۱۰۰۰ چرخه شارژ دارد. آنها تخمین می‌زنند که عمر این باتری در صورت نصب در یک وسیله نقلیه الکتریکی ۱۰ سال خواهد بود.

“نیکلاس کوتوف” سرپرست این پروژه در بیانیه‌ای گفت: تعدادی گزارش وجود دارد که ادعا می‌کنند چند صد چرخه برای باتری‌های لیتیوم-گوگرد وجود دارد، اما این امر با سایر پارامترها نظیر ظرفیت، نرخ شارژ، انعطاف‌پذیری و ایمنی به دست می‌آید.

وی افزود: چالشی که امروزه وجود دارد، ساخت این باتری است به گونه‌ای است که نرخ تعداد شارژ آن را از ۱۰ چرخه قبلی به صدها چرخه افزایش داد و چندین مورد دیگر از جمله هزینه ساخت آن را کاهش داد.

محققان با استفاده از یک غشای “آرامید” توانستند از تشکیل لیتیوم-گوگرد که به عنوان پلی‌سولفید نیز شناخته می‌شود و ظرفیت کلی باتری را کاهش می‌دهد، در باتری جلوگیری کنند. در عین حال، این غشاء به یون‌های لیتیوم اجازه می‌دهد تا از لیتیوم به سمت گوگرد بروند و بازگردند.

محققان دانشگاه “میشیگان” همچنین خاطرنشان می‌کنند که این باتری‌ها را می‌توان با بازیافت جلیقه‌های ضد گلوله و سایر محصولات ساخته شده از کِولار تولید کرد.

همچنین بدست آوردن گوگرد بسیار ساده‌تر از کبالت است که برای ساخت باتری‌های لیتیوم-یون نیاز است، به این معنی که باتری‌های لیتیوم-گوگرد را می‌توان به روشی اخلاقی‌تر و پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست تولید کرد.

پروفسور “کوتوف” یک درخواست ثبت اختراع برای غشای آرامید به ثبت رسانده است و حتی قصد دارد شرکتی برای بازاریابی این فناوری جدید تأسیس کند. او توضیح داد که طراحی این باتری، “تقریبا بی‌نقص” است و از نظر ظرفیت و کارایی به محدودیت‌های نظری غلبه کرده است.

به گفته وی، دستیابی به سطوح جدید و خواص مواد چندگانه چیزی است که اکنون برای باتری‌های خودروهای برقی مورد نیاز است. این کمی شبیه به رشته ژیمناستیک در بازی‌های المپیک است، جایی که شما باید در همه چیز از جمله پایداری کامل باشید.

وی افزود: مهندسی این باتری‌ها دو مقیاس مولکولی و نانویی را ادغام کرده است. ما برای اولین بار موفق به توسعه رویکرد یکپارچه‌ای شده‌ایم که ما را قادر ساخت تا به چالش‌های کلی باتری‌های لیتیوم-گوگرد غلبه کنیم.

“کوتوف” ظرفیت و کارایی نمونه اولیه این باتری جدید را «تقریباً عالی» توصیف کرد، زیرا به محدودیت‌های نظری برای این نوع فناوری غلبه کرده است.

برای توضیح سایر مزایای باتری‌های لیتیوم-گوگردی می‌توان به این نکته اشاره کرد که این باتری‌ها قادر به تحمل دمای شدید -هم گرم و هم سرد- هستند. این باتری‌ها همچنین از باتری‌های لیتیوم-یونی پایدارتر هستند و از طریق بازیافت جلیقه‌های ضد گلوله می‌توان الیاف آرامید مورد نیاز غشای آن را به دست آورد و دریافت گوگرد آسان‌تر از کبالت کمیاب و مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم-یونی است.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، به زودی می‌توان از ماده‌ای که به سبکی پلاستیک است و در عین حال از فولاد قوی‌تر است و ۴ تا ۶ برابر مستحکم‌تر از شیشه‌های ضد گلوله است، برای محافظت از صفحه نمایش گوشی‌های هوشمند استفاده کرد. این مواد توسط محققان ام آی تی ساخته شده است. مواد مذکور از لایه‌هایی از دیسک‌های مولکولی کوچک تشکیل شده‌اند که به منظور تشکیل صفحات روی هم قرار می‌گیرند.

هر لایه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می‌شود و این موضوع آن را قوی و سبک می‌کند. مدتها تصور می‌شد که تولید پلیمرهای دو بعدی مانند این غیرممکن است، اما اتصالات ویژه بین هر دیسک مانع از چرخش آنها به خارج از صفحه می‌شود. این ماده علاوه بر کاربردش در پوشش‌های محافظ، می‌تواند در ساخت و ساز استفاده شود.

بَسپارش یا پُلیمِریزاسیون فرآیندی است که در آن اتم‌های کوچکی به نام مونومر به یکدیگر متصل می‌شوند و معمولا زنجیره‌های بلند و اسپاگتی مانندی به نام پلیمر را تشکیل می‌دهند.

سپس می‌توان آنها را با استفاده از قالب گیری تزریقی به اشیاء سه‌بعدی مانند بطری‌های آب تبدیل کرد. با این حال، محققان موفق شده‌اند ماده‌ای بسازند که به‌جای آن خود به خود به صفحات دو بعدی تبدیل می‌شود که بیشتر شبیه لازانیا هستند تا اسپاگتی. قالب‌گیری تزریقی (Injection moulding) گونه‌ای فرایند تولید قطعه است که در آن مواد مذاب تحت فشار به‌داخل قالب، تزریق می‌شوند. این سامانه بر خلاف سامانه ریژه که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می‌رود، امکانات تولید قطعات محکم و بدون مک (Pinhole) است. قالب‌گیری تزریقی بهترین راه تولید یک محصول پلاستیکی است.

این ورق‌ها که پلی‌آرامید (polyaramides) نامیده می‌شوند، روی هم قرار گرفته و توسط پیوندهای هیدروژنی قوی در کنار هم می‌مانند و این موضوع باعث می‌شود که مواد کلی بسیار محکم باشد. در کنار تقویت قاب گوشی، این پلیمر همچنین می‌تواند به عنوان یک پوشش محافظ روی قطعات خودرو یا به عنوان یک مصالح ساختمانی در مقیاس بزرگ استفاده شود.

مدت‌ها تصور می‌شد که پلیمرهای تشکیل‌شده از ورقه‌های دو بعدی را می‌توان برای ساخت مواد بسیار سبک وزن استفاده کرد. اما محققان بر این باور بودند که این غیرممکن است و علت آن نیز این است که فقط یک مونومر از صفحه در حال رشد ورق پیچانده می‌شود تا کل مواد شکل دلخواه خود را از دست بدهد. برای غلبه بر این مشکل، محققان ام آی تی از ترکیبی به نام ملامین استفاده کردند که از حلقه‌هایی از کربن و نیتروژن تشکیل شده است و معمولا برای ساخت ظروف پلاستیکی استفاده می‌شود.

این تیم دریافت که تحت شرایط مناسب، مونومرهای موجود در ملامین را می‌توان برای رشد دیسک‌های دو بعدی کوچکی که روی هم قرار می‌گیرند، استفاده کرد و هر لایه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می‌شود و آن را بسیار قوی و پایدار می‌کند. این ماده دارای یک مدول کشسان است که این موضوع آن را ۴ تا ۶ برابر محکم‌تر از شیشه ضد گلوله می‌کند. مدول کشسان کمیتی است که میزان مقاومت ماده نسبت به تغییر شکل کشسان (برگشت‌پذیر) تحت تنش اعمالی را اندازه‌گیری می‌کند. در همین حال، نیروی مورد نیاز برای شکستن پلیمر، دو برابر فولاد است.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس‌آی، مینای دندان که پوشش بیرونی دندان است، سخت‌ترین ماده در بدن انسان است و ساخت آن به صورت مصنوعی کار بسیار دشواری است. در طول تاریخ، دندان‌پزشکان دندان‌های آسیب دیده و پوسیده را با موادی مثل موم زنبور عسل، کامپوزیت‌های جیوه‌ای، مواد نوین مبتنی بر سرامیک یا رزین ترمیم می‌کرده‌اند. اما آنها ممکن است به زودی به یک گزینه‌ی مصنوعی که بسیار شبیه‌تر به مینای واقعی است دست‌ یابند.

گروهی از مهندسان شیمی و سازه، ماده‌ای جدید ابداع کرده‌اند که ویژگی‌های اساسی مینا را شبیه‌سازی می‌کند. این ماده مستحکم و کمی کشسان است.

این ماده همه‌کاره می‌تواند به طور بالقوه برای تقویت استخوان‌های شکسته، ساخت ضربان‌سازهای مصنوعی و جایگزینی برای مینای دندان و فراتر از آن ساخت “دندان‌های هوشمند” مورد استفاده قرار گیرد. مطالعه مربوط به این تحقیقات در مجله‌ی “ساینس”(Science) به چاپ رسیده است.

مینای طبیعی وظیفه سختی در محافظت از دندان بر عهده دارد و دائما توسط باکتری‌های دهان، غذاهای اسیدی، جویدن و حتی صحبت کردن تحت فشار قرار می‌گیرد. با گذشت زمان این ماده دچار فرسودگی می‌شود.

“نیکلاس کوتوف”(Nicholas Kotov)، مهندس شیمی در دانشگاه میشیگان و از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: شما دندان‌هایتان را به مدت ۶۰ سال یا بیشتر با خود دارید و این ماده تحت فشار شیمیایی و مکانیکی زیادی قرار دارد. بر خلاف استخوان‌های بدن، مینا قابل بازسازی نیست.

ترکیبات مینای دندان از نظر سختی و انعطاف‌پذیری به گونه‌ای است که بازتولید آن کار دشواری است. کوتوف توضیح می‌دهد: تولید مواد نرم کار آسان‌تری است.

راز خواص مینای دندان در ساختار آن نهفته است. این ماده از میلیون‌ها میله فسفات کلسیم که فقط با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند، تشکیل شده است.

“جانت مرادیان اولداک”(Janet Moradian-Oldak) بیوشیمی‌دان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی که در این تحقیق شرکت نداشته است می‌گوید: یک بسته مداد را تصور کنید که آنها را کنار یکدیگر نگه داشته‌اید. این آرایش به میله‌ها اجازه می‌دهد تا زمانی که تحت فشار قرار می‌گیرند به جای شکستن تنها کمی فشرده شوند و ساختار کلی بسیار مستحکم ایجاد کنند. مینای مصنوعی این پیکربندی را شبیه‌سازی کرده و میله‌های فسفات کلسیم را با زنجیره‌های پلیمری انعطاف پذیر به هم متصل می‌کند.

محققان مواد جدید خود را به شکل دندان در آوردند و سپس آزمایش کردند که آیا این ماده در اثر گرما و فشار شدید ترک می‌خورد یا نه. مرادیان اولداک می‌گوید: روشی که این محققان برای ایجاد شرایط سخت آزمایشگاهی برای شبیه‌سازی رفتار سلول‌ها و طبیعت استفاده کردند، بسیار قابل توجه است. آن‌ها در نهایت دریافتند که مینای مصنوعی دندان می‌تواند فشار بیشتری را نسبت به مینای طبیعی تحمل کند.

با این حال ممکن است این ماده شبیه‌ساز کامل دندان نباشد. “توماس دیکویچ”(Thomas Diekwisch)، محقق جمجمه و صورت در دانشگاه دانشگاه ای اند ام تگزاس(Texas A&M University) که در این مطالعه جدید شرکت نداشته می‌گوید: من در این مقاله مطالب زیادی در مورد تقلید از ساختار سه‌بعدی مینای دندان انسان مشاهده نکردم. او خاطرنشان کرد که این به معنای مفید نبودن این مینای مصنوعی نیست.

فارغ از پتانسیل آشکار این ماده در دندانپزشکی، کوتوف می‌گوید که می‌توان از این ماده برای ساخت ضربان‌سازهای بهتر و با دوام‌تر برای بیماران قلبی و همچنین برای تقویت استخوان‌ها در افراد مبتلا به پوکی استخوان استفاده کرد. وی افزود: از این ماده حتی می‌توان برای ایجاد “دندان‌های هوشمند” استفاده کرد.

یک دندان مصنوعی حاوی حسگر که می‌توان آن را به گوشی متصل کرد. چنین دستگاهی می‌تواند بر تنفس و باکتری‌های دهان نظارت کند و به پزشکان این امکان را بدهد که بیماری‌هایی مثل دیابت را پیش از آگاه شدن خود بیمار تشخیص دهند.

اما پیش از آنکه بتوان این ماده را در مطب دندانپزشکی مورد استفاده قرار داد، باید مقرون به صرفه باشد و از نظر ایمنی و اثر بخشی مورد آزمایش بالینی قرار بگیرد.

کوتوف می‌گوید که تیم او از ترکیبات سازگار با محیط زیست استفاده کرده‌اند و این بدان معنا است که این ماده به طور نظری برای انسان بی‌خطر است.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، اگر چه برخی از دانشمندان استدلال می‌کنند که حذف و جذب کربن از جو یک “حواس پرتی خطرناک” است، اما یک بیانیه مطبوعاتی نشان می‌دهد که مهندسان دانشگاه “دلاوِر”(Delaware) روش جدیدی را برای جذب مؤثر ۹۹ درصدی کربن دی اکسید از هوا با استفاده از یک سیستم الکتروشیمیایی با نیروی هیدروژن ابداع کرده‌اند.

گذشته از افزایش عملکرد کلی فناوری جذب کربن با این روش جدید، این فناوری جدید می‌تواند تولید تجاری پیل‌های سوختی پایدارتر را نیز امکان‌پذیر کند.

جذب ۹۹ درصد CO۲ از هوا

این سیستم جدید که در مقاله‌ای در مجله “نیچر انرژی”(Nature Energy) توضیح داده شده است، در واقع از یک شکست در یک پروژه تحقیقاتی دیگر متولد شده است. تیم سازنده این فناوری جدید در ابتدا روی سلول‌های سوختی غشای تبادل هیدروکسید(HEM) کار می‌کرد که جایگزینی مقرون‌به‌صرفه‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست برای سلول‌های سوختی سنتی مبتنی بر اسید است. این تیم در حین کار روی آن فناوری، با یک مانع جدی مواجه شد. آنها دریافتند که سلول‌های سوختی HEM به کربن دی اکسید موجود در هوا بسیار حساس هستند و کارکرد مناسب باتری‌ها را دشوار می‌کنند.

حالا چند سال پس از آن، محققانی که زمانی سعی در مبارزه با اثرات کربن دی اکسید بر سلول‌های سوختی HEM داشتند، اکنون از آن به نفع محیط زیست استفاده می‌کنند. “برایان ستزلر” یکی از نویسندگان این مقاله گفت: وقتی این مکانیزم را کاوش کردیم، متوجه شدیم که پیل‌های سوختی تقریباً هر ذره کربن دی اکسیدی را که وارد آنها می‌شود، جذب می‌کنند و واقعاً در جدا کردن آن خوب عمل می‌کنند.

این تیم از فرآیند “خود پاکسازی” داخلی که در پیل‌های سوختی HEM دیده می‌شود برای ایجاد جداکننده کربن دی اکسید استفاده کرد. “یوشان یان” سرپرست این مطالعه و پروفسور دانشگاه “دلاور” گفت: معلوم شد که رویکرد ما بسیار مؤثر است. ما اگر طراحی و پیکربندی درستی داشته باشیم، می‌توانیم ۹۹ درصد از کربن دی اکسید را از هوا خارج کنیم.

در حال حاضر این تیم به سیستم فشرده‌تری رسیده است که می‌تواند مقادیر بیشتری هوا را فیلتر کند. به گفته محققان، نمونه اولیه دستگاه آنها به اندازه یک قوطی نوشابه است که قادر است تقریباً ۱۰ لیتر هوا را در هر دقیقه فیلتر کرده و حدود ۹۸ درصد از CO۲ را از آن حذف کند. علاوه بر این، آنها دریافتند که یک سلول الکتروشیمیایی کوچک‌تر با ابعاد دو اینچ در دو اینچ می‌تواند برای حذف مداوم تقریباً ۹۹ درصد از CO۲ موجود در هوا که با سرعت تقریباً دو لیتر در دقیقه جریان دارد، استفاده شود.

نمونه اولیه این تیم برای حذف کربن دی‌ اکسید از اگزوز خودروها طراحی شده است، اگرچه می‌تواند برای تعدادی از کاربردهای دیگر از جمله در هواپیماها، فضاپیماها و زیردریایی‌ها نیز مورد استفاده قرار گیرد.

جذب کربن یک فرصت بزرگ است یا یک حواس پرتی خطرناک؟

در حالی که این سیستم جدید، پتانسیل زیادی برای بهبود جذب کربن به طور کلی دارد، برخی از دانشمندان هشدار داده‌اند که جذب کربن برای جلوگیری از بحران آب و هوایی کافی نخواهد بود.

در واقع، در ژوئیه سال گذشته، دانشمندان مرکز حقوق بین‌الملل محیط‌زیست ایالات متحده تا آنجا پیش رفتند که نوشتند جذب کربن یک «حواس‌پرتی خطرناک» است که می‌تواند به عنوان بهانه‌ای برای کند کردن انتقال از مصرف سوخت فسیلی استفاده شود.

با این وجود، چندین پروژه بزرگ جذب کربن در حال حاضر در دست اقدام است، از جمله تأسیسات جدید جذب کربن در اسکاتلند که سالانه تا یک میلیون تن CO۲ را از جو حذف می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، یک شرکت چینی در حال ابداع یک هواپیمای فضایی فوق سریع است که می‌تواند مسافران را به فضا ببرد و به زمین بازگرداند.

موشک موسوم به “تیانژینگ” (Tianxing) که به صورت عمودی بلند می‌شود، به یک هواپیمای کوچک مسافربری متصل است و هنگامی که به ارتفاع کافی برسد، هواپیما از آن جدا می‌شود و با سرعت حدود ۲۶۰۰ مایل در ساعت به فضا فرستاده می‌رود. موشک پس از جدا شدن هواپیما می‌تواند به زمین بازگردد و برای پرتاب بعدی آماده شود.

شرکت حمل و نقل فضایی مستقر در پکن از سال ۲۰۱۸ به توسعه این هواپیمای فضایی مشغول بوده و آن را به عنوان یک موشک بالدار توصیف می‌کند که قرار است در سال ۲۰۲۵ پرتاب ‌شود.

پروازهای آزمایشی نشان داده‌اند که موشک مادر می‌تواند با موفقیت از زمین بلند شود و روی زمین فرود بیاید. آزمایش‌های کامل این هواپیمای فضایی در سال‌های آینده انجام خواهند شد.

اگر این هواپیمای فضایی به درستی کار کند، با حداکثر سرعت ۲۶۷۱ مایل در ساعت حرکت می‌کند و می‌تواند در عرض یک ساعت از لندن به نیویورک برسد.

شرکت سازنده در بیانیه‌ای اعلام کرد: آن چه ما در حال توسعه آن هستیم، موشکی بالدار است که حمل و نقل از نقطه‌ای به نقطه دیگر را با سرعت بالا انجام می‌دهد.

جزئیاتی در رابطه با قیمت منتشر نشده است؛ اگرچه سازندگان انتظار دارند که هزینه آن کمتر از هزینه پرتاب موشک و به طور قابل توجهی سریع‌تر از پرتاب یک هواپیمای سنتی باشد.

سازندگان قصد دارند نخستین آزمایش زمینی کامل هواپیما را در سال آینده انجام دهند. نخستین پرواز بدون سرنشین در سال ۲۰۲۴ و نخستین پرواز دارای سرنشین هواپیما در سال ۲۰۲۵ انجام خواهد شد.

همچنین آنها در حال کار کردن روی یک نسخه مداری از هواپیمای فضایی هستند که قرار است در سال ۲۰۳۰ پرتاب شود و مسافران را پیش از بازگشت به هر نقطه از زمین به مدار ببرد تا آنها بتوانند دور این سیاره بچرخند.

این شرکت در سال گذشته، ۴۶/۳ میلیون دلار بودجه برای توسعه هواپیمای فضایی مافوق صوت جمع آوری کرده است.

به گزارش ایسنا، ناسا در حال حاضر با شرکت “لاکهید مارتین”(Lockheed Martin) همکاری می‌کند تا حمل و نقل هوایی را با هواپیمای مافوق صوت خود با نام کامل “X-۵۹ Quiet SuperSonic Technology” یا “QueSST” که غرش‌های صوتی را به صدایی بسیار کم و به سختی قابل شنیدن تبدیل می‌کند، متحول کند.

 ناسا با انتشار این تصاویر نوشت: در تصویر اول مدلی از هواپیمای آزمایشی “X-۵۹ Quiet SuperSonic Technology” یا “QueSST” در آزمایش انفجار صوتی (sonic boom) اخیر در داخل یک تونل باد در مرکز تحقیقات گلن ناسا در اوهایو نشان داده شده است. با استفاده از یک فرآیند عکاسی به نام رگه نواری یا شیلرن (Schlieren) جریان هوای اطراف هواپیما و همچنین امواج ضربه‌ای و موقعیت آنها را نشان داده‌ایم. مهندسان ناسا فناوری QueSST را آزمایش کرده‌اند تا پرواز هواپیمای مافوق صوت آرام را به واقعیت تبدیل کنند و به مسافران آینده اجازه دهند سریع‌تر به مقصد برسند.

هواپیماهای مافوق صوت ممکن است خیلی سریع باشند، اما یک مشکل بزگ دارند: آنها در حین پرواز، صدایی بلند و غیرقابل تحمل تولید می‌کنند. هنگامی که یک هواپیمای مافوق صوت سریع‌تر از سرعت صوت حرکت می‌کند، “امواج ضربه‌ای” شکل می‌گیرند و از هواپیما ساطع می‌شوند و با یکدیگر ادغام شده و غرش‌هایی را به وجود می‌آورند که صدایش تا کیلومترها روی زمین شنیده می‌شود.

ناسا در حال حاضر با شرکت “لاکهید مارتین”(Lockheed Martin) همکاری می‌کند تا حمل و نقل هوایی را با هواپیمای مافوق صوت خود با نام کامل “X-۵۹ Quiet SuperSonic Technology” یا “QueSST” که غرش‌های صوتی را به صدایی بسیار کم و به سختی قابل شنیدن تبدیل می‌کند، متحول کند. این هواپیمای تک نفره جدید موسوم به “X-۵۹” دارای ۳۰ متر طول و ۹ متر عرض خواهد بود و در ارتفاع ۵۵ هزار پا(۱۶.۷ کیلومتر) با سرعت ۱.۴ ماخ یا ۱۴۸۸ کیلومتر بر ساعت پرواز می‌کند. تنها چیزی که این هواپیما در مقایسه با هواپیماهای مشابه خود نخواهد داشت، پنجره‌های رو به جلو است و در عوض، به یک سیستم دید خارجی موسوم به “XVS” توسعه یافته توسط ناسا متکی خواهد بود.

“رندی بیلی” سرپرست پروژه توسعه سیستم XVS ناسا، این سیستم بینایی مصنوعی را “آخرین خط دفاعی” در حوزه‌ای می‌داند که در آن خلبان می‌تواند از این سیستم برای مشاهده یک وسیله نقلیه پروازی در حال نزدیک شدن به خود استفاده کند.

سیستم الکترونیکی پنجره XVS ناسا شامل یک جفت دوربین با وضوح بالا و یک نمایشگر با کیفیت ۴K است. اولین دوربین در بالا و کمی جلوتر از کابین خلبان قرار دارد و با قابلیت دید مصنوعی تقویت شده است و به خلبان اجازه می‌دهد به طور مصنوعی از میان مه و ابرها ببیند.

دوربین دوم نیز زیر دماغه قرار دارد و می‌تواند در هنگام برخاستن و فرود، بیرون بیاید و فرو رود. بنابراین، این هواپیمای مافوق صوت دارای یک پوشش کامل تصویری است و نیازی به پنجره جلو ندارد، چرا که سیستم XVS ناسا تمام اطلاعات بصری مورد نیاز برای پرواز ایمن خلبان را فراهم می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، یک ماموریت انسانی اولین ماموریت سرنشین‌داری بود که به اعماق “ترانشه آتاکاما” در شرق اقیانوس آرام رفت و به عمق حیرت آور هشت کیلومتری زیر سطح دریا رسید.

“ترانشه” به فرورفتگی‌های مصنوعی یا طبیعی در سطح زمین گفته می‌شود که ژرفای آنها از پهنایشان بیشتر و پهنای آنها از درازایشان بسیار کمتر است. ترانشه‌ها اساساً جوی‌های عمیقی هستند که ممکن است دارای ویژگی‌های دیگری نیز باشند. ترانشه‌های طبیعی در کف اقیانوس‌ها به وفور یافت می‌شوند که برخی از آنها مانند ترانشه‌های مغاکی همچون “درازگودال ماریانا” ممکن است عمق بسیار زیادی داشته‌ باشند. این ترانشه‌ها ممکن است زیستگاه جانوران باشند. در سطح خشکی نیز ترانشه‌های طبیعی گوناگون دیده می‌شود که برخی از آنها ممکن است تبدیل به دره یا ویژگی‌های طبیعی بزرگ دیگر شوند.

“ویکتور وسکوو”(Victor Vescovo) بنیانگذار شرکت”کالادان اوشنیک”(Caladan Oceanic) با دکتر “اسوالدو الوآ”(Osvaldo Ulloa) مدیر موسسه “میلنیو د اوشن‌گرافیا”(Milenio de Oceanografia) در این سفر حماسی همراه شد.

آنها شیرجه خود را به اعماق ترانشه آتاکاما در تاریخ ۲۱ ژانویه انجام دادند و اولین غواصی آنها به عمیق‌ترین نقطه این ترانشه که عمیق‌ترین نقطه جنوب شرقی اقیانوس آرام است و در سواحل کشورهای شیلی و پرو قرار دارد، انجام شد.

“وسکوو” می‌گوید: توانایی غواضی در امتداد کف دریا به مدت سه ساعت و بررسی نکات جالب همراه با شخصی که اغلب دوران حرفه‌ای خود را به مطالعه در این منطقه گذرانده است، فوق‌العاده بود.

هدف از این ماموریت، فراتر از اکتشاف، نقشه‌برداری از بستر این ترانشه، برای تعیین محل قرار دادن حسگرها برای پروژه جدید در اعماق اقیانوس بود.

این خندق که به نام “ترانشه پرو-شیلی” نیز شناخته می‌شود، در اثر فرورانش(حرکت جانبی و رو به پایین) صفحه اقیانوسی “نازکا” در زیر صفحه قاره آمریکای جنوبی ایجاد شده است.

این ترانشه حدود ۵۹۰۰ کیلومتر امتداد دارد و در امتداد بخش بزرگی از سمت غربی قاره آمریکای جنوبی قرار دارد.

البته این اولین شیرجه عمیق برای “وسکوو” که فرمانده سابق نیروی دریایی ایالات متحده است، نبود، چرا که قبلاً نیز به اعماق دریا از جمله عمیق‌ترین نقطه روی زمین به نام “گودال چلنجر”(Challenger Deep) شیرجه زده بود. او همچنین اولین کسی است که به اعماق هر چهار درازگودال اقیانوسی جهان رفته است.

“گودال چلنجر” ژرف‌ترین نقطه شناخته‌شده در اقیانوس‌های جهان است. این نقطه در “درازگودال ماریانا” در اقیانوس آرام واقع است و ژرفای آن ۱۰ هزار و ۹۰۲ تا ۱۰ هزار و ۹۲۹ متر است.

“وسکوو” درباره تجربه جدید خود می‌گوید: حیات دریایی خارق‌العاده‌ای مشاهده شد. بسیاری از خیارهای دریایی و بزرگ‌ترین پیچک‌های باکتریایی را دیدم.

خیارهای دریایی معمولاً به عنوان “هولوتوریان‌ها” شناخته می‌شوند که در کف اقیانوس جایی که هیچ نوری به آنها نمی‌رسد، می‌نشینند. این جانداران بدنی چرم‌گون دارند و بیشتر در کف دریاها زندگی می‌کنند. نامگذاری این جانوران به‌خاطر شکل خیارمانندشان است.

خیار دریایی جانور خزنده‌ای است که به آهستگی به روی گلسنگ‌ها یا صخره‌ها می‌خزد و تکه‌های غذا را از محیط اطراف جمع کرده و مصرف می‌کند. دست‌هایش مایع چسبنده‌ای ترشح می‌کند که جمع‌آوری غذا از روی زمین را برای او آسان می‌سازد. پاهای ردیفی سرخ‌رنگ روشن و مجموعه دست‌های تغذیه‌کننده بنفش و زرد بسیاری از گونه‌های خیار دریایی برای استتار مناسب نیستند. 

دکتر “اولوآ” درباره تجربه جدید خود می‌گوید: امروز روز بزرگی برای علم شیلی است. به لطف “ویکتور وسکوو” و شرکت “کالادان اوشنیک” ما توانستیم به طور مستقیم شاهد غنای زمین شناسی و بیولوژیکی شگفت انگیز ترانشه آتاکاما باشیم.

وی افزود: کاوش و اکتشاف در کنار “ویکتور” یک امتیاز فوق‌العاده و تجربه ارزشمندی بود و ما از او و همچنین کل تیم پشتیبانی بسیار سپاسگزاریم.

“وسکوو” نیز گفت: ما در اینجا شاهد پیچک‌های باکتریایی بلندی بودیم که از روی سنگ‌ها خارج شده بودند و هرگز نور خورشید را نمی‌دیدند و انرژی خود را از مواد معدنی و گازهایی که از سنگ‌ها بیرون می‌آید، می‌گرفتند که بسیار خارق‌العاده است.

رسیدن به اعماق ترانشه آتاکاما، تنها اولین مورد از تعدادی از غواصی‌های برنامه‌ریزی شده در شرق اقیانوس آرام بود که به منظور نقشه‌برداری از اعماق اقیانوس‌ها انجام می‌شود.

تاکنون حدود ۱۵ هزار ۴۰۰ کیلومتر مربع از بستر دریا توسط این تیم نقشه‌برداری شده است و عمده اطلاعات جمع آوری شده از مناطقی بوده است که قبلا نقشه‌برداری نشده بود.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، ستاره شناسان می‌گویند یک جرم اسرارآمیز که فقط ۴۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد، شبیه هیچ چیزی نیست که تاکنون در فضا دیده شده است. آنها فکر می‌کنند که این شیء می‌تواند یک ستاره نوترونی* یا یک کوتوله سفید** حاصل از هسته‌های فرو پاشیده ستارگان با یک میدان مغناطیسی فوق‌العاده قدرتمند باشد که به عنوان “مگنتار” یا “مغنااختر”***  نیز شناخته می‌شود.

این جرم مرموز هنگامی که در کیهان می‌چرخد، پرتویی از تشعشع می‌فرستد و به مدت یک دقیقه در هر ۲۰ دقیقه، یکی از درخشان‌ترین اجرام در آسمان شب می‌شود.

مشاهدات نشان می‌دهد که این شیء مرموز سه بار در ساعت با یک انفجار عظیم، انرژی آزاد می‌کند.

دکتر “ناتاشا هرلی واکر” اخترفیزیکدان مرکز بین‌المللی تحقیقات نجوم رادیویی(ICRAR) در دانشگاه “کورتین”(Curtin) استرالیا، تیمی را که این کشف را انجام دادند، رهبری کرد. تیم او در حال نقشه‌برداری از امواج رادیویی در جهان بود که با این “مگنتار” بالقوه روبرو شد.

وی می‌گوید: این جرم طی چند ساعت در طول مشاهدات ما مدام ظاهر و ناپدید می‌شد. این کاملا غیرمنتظره بود. این برای ما به عنوان ستاره‌شناس به نوعی ترسناک بود، زیرا هیچ چیز در آسمان وجود ندارد که این‌گونه رفتار کند و این در حالی است که این جرم واقعاً به ما نزدیک است و تنها حدود ۴۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد و در واقع در حیاط خلوت کهکشانی ما قرار دارد.

وی افزود: مشاهدات ما با یک جرم اخترفیزیکی پیش‌بینی شده به نام “مگنتار دوره فوق العاده طولانی” مطابقت دارد.

وی ادامه داد: این یک نوع ستاره نوترونی با چرخش آرام است که وجود آن به صورت تئوری پیش‌بینی شده بود. اما هیچ کس انتظار نداشت که مستقیماً چنین چیزی را مشاهده کند، زیرا ما انتظار نداشتیم که آنها تا این حد درخشان باشند. این جرم، به نحوی انرژی مغناطیسی را به امواج رادیویی بسیار موثرتر از هر چیزی که قبلا دیده‌ایم، تبدیل می‌کند.

“تایرون اودوهرتی” دانشجوی دانشگاه “کورتین” این شیء مرموز را با استفاده از تلسکوپ “آرایه میدان وسیع مورچیسون”(MWA) در غرب استرالیا کشف کرد. میدان دید وسیع و حساسیت فوق‌العاده این تلسکوپ برای بررسی تمام آسمان و تشخیص موارد غیرمنتظره عالی است.

“اودوهرتی” می‌گوید: این هیجان انگیز است که چیزی که سال گذشته شناسایی کردم، چنین جرم عجیب و غریبی است.

اجرامی که در کیهان روشن و خاموش می‌شوند، چیز جدیدی نیستند و اخترشناسان آنها را “گذرا” می‌نامند، برخی از آنها طی چند روز ظاهر می‌شوند و پس از چند ماه ناپدید می‌شوند و برخی دیگر در چند میلی‌ثانیه یا ثانیه چشمک می‌زنند و سپس خاموش می‌شوند.

با این حال دکتر “جما اندرسون” یکی از دیگر محققان این مقاله می‌گوید که یافتن چیزی که برای یک دقیقه درخشان شود، این کشف جدید را غیرعادی کرده است.

وی با توضیح اینکه هنگام مطالعه اجرام گذرا، شما در حال تماشای مرگ یک ستاره عظیم یا فعالیت بقایای آن هستید، گفت: این جرم مرموز به شکلی باورنکردنی روشن و کوچک‌تر از خورشید است و امواج رادیویی منتشر می‌کند که نشان می‌دهد میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارد.

محققان اکنون در حال نظارت بر این جرم هستند تا ببینند آیا دوباره روشن می‌شود یا نه و قصد دارند امثال این جرم غیر معمول را در آرشیو وسیع تلسکوپ “MWA” جستجو کنند.

دکتر “هرلی واکر” می‌گوید: اگر موفق شویم، تلسکوپ‌هایی در سراسر نیم‌کره جنوبی و حتی در مدار وجود دارند که می‌توانند مستقیماً ما را به این اجرام برسانند.

وی افزود: شناسایی موارد بیشتر به ستاره‌شناسان خواهد فهماند که آیا این یک رویداد نادر است یا این اشیا، جمعیت جدیدی هستند که قبلاً هرگز متوجه آن نشده بودیم.

* ستاره نوترونی هسته فروپاشیده ستاره ابرغول پرجرمی‌ است که جرم آن در مجموع بین ۱۰ تا ۲۹ جرم خورشیدی بوده‌ است، به ‌ویژه اگر ستاره فروپاشیده غنی از فلز بوده ‌باشد. به جز در مورد سیاه‌چاله‌ها و برخی از اجرام کمتر شناخته‌ شده مانند سفیدچاله، ستاره کوارکی و ستاره عجیب، ستاره‌های نوترونی کوچک‌ترین و متراکم‌ترین ستارگانی هستند که تاکنون شناخته شده‌اند. هنگامی که ستاره پر جرمی به شکل ابرنواختر منفجر می‌شود، گاهی هسته آن می‌تواند سالم و پابرجا بماند. اگر جرم هسته بین ۱.۴ تا سه جرم خورشیدی باشد، پدیده طبیعی گرانش، آن را فراتر از مرحله کوتوله سفید متراکم می‌کند تا جایی که پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تشکیل نوترون‌ها به یکدیگر فشرده می‌شوند. این نوع شیء آسمانی “ستاره نوترونی” نامیده می‌شود. وقتی که شعاع ستاره‌ای ۱۰ کیلومتر باشد، انقباضش متوقف می‌شود. برخی از ستارگان نوترونی در زمین به شکل تپ‌اختر شناسایی می‌شوند که با چرخش خود، دو نوع اشعه منتشر می‌کنند.

برای اینکه تصور بهتری از یک ستاره نوترونی در ذهن به وجود بیاید، می‌توان فرض کرد که تمام جرم خورشید در مکانی به وسعت یک شهر جا داده شده ‌است، یعنی یک قاشق از ستاره نوترونی یک میلیارد تن جرم دارد. به اضافه اینکه سرعت چرخش این ستاره‌ها به دور خودشان تا ۷۰۰ دور در ثانیه هم می‌رسد و این چرخش با روند بسیار بسیار آهسته کند می‌شود. به عنوان مثال ستاره نوترونی که در هر ثانیه یک دور می‌زند پس از صد سال در هر ۱٫۰۰۰۰۰۳ ثانیه یک دور می‌زند، به عبارت دیگر پس از یک میلیون سال هر ۱٫۰۳ ثانیه یک دور می‌زند.

این ستارگان هنگام انفجار برخی از ابرنواخترها به وجود می‌آیند. پس از انفجار یک ابرنواختر ممکن است به خاطر فشار بسیار زیاد حاصل از رمبش مواد پخش شده ساختار اتمی همه عناصر شیمیایی شکسته شود و تنها اجزای بنیادی بر جا بمانند.

اغلب دانشمندان عقیده دارند که جاذبه و فشار بسیار زیاد باعث فشرده شدن پروتون‌ها و الکترون‌ها به درون یکدیگر می‌شوند که خود سبب به وجود آمدن توده‌های متراکم نوترونی خواهد شد. عده کمی نیز معتقدند که فشردگی پروتون‌ها و الکترون‌ها بسیار بیش از اینهاست و این باعث می‌شود که تنها کوارک‌ها باقی بمانند و این ستاره کوارکی متشکل از کوارک‌های بالا و پایین و نوع دیگری از کوارک که از بقیه سنگین‌تر است، خواهد بود که این کوارک تاکنون در هیچ ماده‌ای کشف نشده‌ است. از آنجا که اطلاعات در مورد ستارگان نوترونی اندک است در سال‌های اخیر تحقیقات زیادی بر روی این دسته از ستارگان انجام شده ‌است.

** کوتوله سفید گونه‌ای از اجرام فضایی است که در طول زندگی یک ستاره در دوران پیری برخی از ستارگان که از حد ۱.۴ جرم خورشید پرجرم‌تر باشند به ستاره نوترونی یا سیاهچاله با سه برابر جرم خورشید و اگر از این حد کم‌جرم‌تر باشند تبدیل به کوتوله سفید می‌شوند.

ماده تشکیل‌دهنده کوتوله‌های سفید به اندازه‌ای به هم فشرده‌ است که یک فنجان از آن صدها تن وزن دارد. کوتوله‌های سفید، که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد است، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستاره‌ها هستند. ستاره‌هایی که جرمشان تقریباً معادل جرم خورشید یا کمتر از آن است به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می‌شوند. این اصطلاح برای توصیف مرحله‌ای از تکامل ستاره‌ای به کار می‌رود که ستاره پس از تبدیل شدن به غول سرخ، در آن مرحله از انبساط بازمی‌ایستد. در مرحله کوتوله سفید، ماده ستاره‌ای فشرده می‌شود و به جسمی کم‌نور، به اندازه‌ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین تبدیل می‌شود. آنچه که مانع رمبش و فشردگی هرچه بیشتر این جرم می‌شود، “تبهگنی الکترونی” طبق اصل طرد پائولی است. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی برای تولید انرژی ندارد، سرد می‌شود. یک کوتوله سفید، ستاره‌ای است که دیگر سوخت هسته‌ای آن تمام شده و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می‌شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند.

*** مگنتار یا ستاره مغناطیسی یا مغنااختر نوعی ستاره نوترونی است که میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی دارد. نظریه مربوط به مگنتارها توسط “رابرت دانکن” و “کریستوفر تامسون” در سال ۱۹۹۲ ارائه شده‌ است، ولی اولین انفجار اشعه گاما مربوط به یک مگنتار در تاریخ پنج مارس ۱۹۷۹ کشف و ثبت شد. در طول یک دهه بعد از آن، فرضیه مگنتار به صورت گسترده به عنوان تکرارکننده اشعه گاما و اشعه ایکس غیرعادی پذیرفته شد.

این یافته‌ها در مجله “نیچر”(Nature) منتشر شده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یک برنامه هوش مصنوعی تخمین زده است که ممکن است صدها هزار شهاب سنگ کشف نشده در زمین‌های یخ زده قطب جنوب وجود داشته باشد. این برنامه همچنین محتمل‌ترین مکان‌ها برای کشف این سنگ‌های فضایی را نشان می‌دهد.

“جنوبگان”(Antarctica) قاره‌ای در قطب جنوب زمین است. این قاره سردترین جای زمین است و کمابیش همه سطح آن با یخ پوشیده شده‌ است. جنوبگان پنجمین قاره بزرگ زمین پس از آسیا، آفریقا، آمریکای شمالی و آمریکای جنوبی است، ولی با این وجود کمترین جمعیت را میان همه قاره‌ها دارد. همچنین بلندترین میانگین بلندی، کمترین میانگین رطوبت و پایین‌ترین میانگین دما در میان همه قاره‌های جهان به این قاره تعلق دارد. بالغ بر ۸۰ درصد از ذخایر آب شیرین کره زمین در جنوبگان قرار دارد. در این قاره، نزدیک به ۳۰ کشور نزدیک به ۷۰ پایگاه پژوهشی دارند که ۴۰ پایگاه سالانه یا همیشگی و ۳۰ پایگاه تابستانی هستند.

نزدیک به دو سوم شهاب سنگ‌های کشف شده روی زمین در جنوبگان یافت شده‌اند. طبیعت سرد و خشک این قاره یخ زده به حفظ این سنگ‌های فرازمینی کمک می‌کند و رنگ‌های تیره این سنگ‌ها، آنها را در برابر یخ و برف متمایز می‌کند. شهاب‌سنگ‌ها در اصل بخشی از اجرام سیاره‌ای بوده‌اند و سرنخ‌های ارزشمندی در مورد ماهیت، منشأ و تکامل منظومه شمسی و باقی کیهان به ما می‌دهند.

زمانی که شهاب‌سنگ‌ها در جنوبگان می‌افتند، معمولاً در مناطق پوشیده از برف که ۹۸ درصد از این قاره را در بر می‌گیرند، فرود می‌آیند. با گذشت زمان، برف در آنجا جمع می‌شود، فشرده می‌شود و به یخ تبدیل می‌شود و این سنگ‌های فضایی را در لایه‌های یخی که به سمت حاشیه‌های قاره رانده می‌شوند، جاسازی می‌کند.

اغلب شهاب‌سنگ‌های جنوبگان که در یخ به دام افتاده‌اند به اقیانوس راه پیدا می‌کنند. با این حال، برخی از آنها روی سطح این صفحات یخی متمرکز می‌شوند، جایی که باد و عوامل دیگر می‌توانند به ایجاد یخی با رنگ لاجوردی مشهور به “یخ آبی” منجر شوند.

اگر نحوه جریان یخ‌های قطب جنوب و سایر ویژگی‌های آب و هوایی مطلوب باشد، شهاب سنگ‌ها می‌توانند در سطح یخ آبی باقی بمانند، جایی که محققان می‌توانند به راحتی آنها را در طول ماموریت‌های میدانی بازیابی کنند. تقریباً تمام شهاب‌سنگ‌های قطب جنوب که تا به امروز کشف شده‌اند از مناطق “یخ‌های آبی” کشف شده‌اند.

بسیاری از مناطق “یخ آبی” غنی از شهاب سنگ‌های امروزی با شانس و براساس تجربیات گذشته در مأموریت‌های پرهزینه شناسایی پیدا شده‌اند، اما حالا دانشمندان استراتژی جدیدی بر اساس هوش مصنوعی برای یافتن این شهاب‌سنگ‌ها یافته‌اند.

“ورونیکا تولنار” نویسنده ارشد این مطالعه و یخ‌شناس دانشگاه آزاد بروکسل در بلژیک گفت: ما مناطقی کشف‌ نشده و کاوش نشده با پتانسیل زیادی برای یافتن شهاب‌سنگ‌ها پیدا کرده‌ایم.

محققان در این مطالعه جدید با یک نرم افزار هوش مصنوعی، داده‌های ماهواره‌ای کل سطح جنوبگان را تجزیه و تحلیل کردند. هدف آنها شناسایی مناطقی بود که به احتمال زیاد شهاب‌سنگ‌های کشف‌ نشده در این قاره یخ‌زده را بر اساس شباهت‌هایشان با مناطقی که دانشمندان قبلاً سنگ‌های فضایی را در آنها کشف کرده بودند، شناسایی کنند. آنها بر روی داده‌های نوری، حرارتی و راداری، ویژگی‌های سطحی مانند دما، شیب و سرعت یخ تمرکز کردند.

این برنامه هوش مصنوعی نزدیک به ۸۳ درصد از مناطق غنی از شهاب‌سنگ را در جنوبگان را به دقت شناسایی کرد. در مجموع بیش از ۶۰۰ منطقه بالقوه غنی از شهاب سنگ در این قاره، از جمله بسیاری از مناطقی که در حال حاضر اکتشاف نشده‌اند، شناسایی شد که تعدادی از آنها به ایستگاه‌های تحقیقاتی موجود در جنوبگان نزدیک هستند.

“تولنار” می‌گوید: با بازدید از این مکان‌ها و استفاده از تکنیک‌های جدید مانند بررسی با پهپادها، در آستانه ورود به دوره جدیدی از ماموریت‌های بازیابی و کشف شهاب سنگ‌های قطب جنوب هستیم.

یافته‌های جدید نشان می‌دهد که بیش از ۴۵ هزار شهاب‌سنگ کشف‌ شده تا به امروز از قطب جنوب تنها ۵ تا ۱۳ درصد از کل شهاب‌سنگ‌های موجود در آن را تشکیل می‌دهند. “تولنار” گفت: محاسبات ما نشان می‌دهد که بیش از ۳۰۰ هزار شهاب سنگ هنوز در سطح این قاره یخی وجود دارند.

وی همچنین هشدار داد که با توجه به اینکه برنامه هوش مصنوعی آنها صد درصد دقیق نیست، محققان ممکن است گاهی به مکانی که نرم افزار، آن را امیدوارکننده می‌داند، مراجعه کنند و هیچ شهاب سنگی را کشف نکنند که با این حال، اگرچه ماموریت‌های ناموفق، ناامید کننده خواهند بود، اما امیدواریم که داده‌های آنها به اصلاح برنامه هوش مصنوعی و بهبود آن در آینده کمک کند.

جزئیات این یافته‌ها در مجله Science Advances منتشر شده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، بازسازی فرآیند طبیعی فتوسنتز که گیاهان طی آن، نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن را به انرژی تبدیل می‌کنند، هدفی است که علم مدت‌هاست آن را دنبال می‌کند. سیستم‌هایی که اغلب به‌عنوان “برگ مصنوعی” توصیف می‌شوند، می‌توانند نقشی کلیدی را در مقابله با تغییرات آب ‌و هوایی ایفا کنند. گروهی از مهندسان به تازگی سیستمی ارائه داده‌اند که دی‌اکسید کربن را با سرعتی ۱۰۰ برابر سرعت فناوری‌های کنونی جذب می‌کند.

طی سال‌های اخیر، تعداد زیادی از انواع برگ مصنوعی ابداع شده‌اند که از نور خورشید برای تبدیل کردن آب به سوخت مایع و الکتریسیته استفاده می‌کنند. یک نمونه جالب، کار مهندسان “دانشگاه ایلینوی در شیکاگو” (UIC) در سال ۲۰۱۹ است. این نمونه، یک طراحی منحصر به‌ فرد داشت که به گفته سازندگان، آن را برای استفاده در جهان واقعی مناسب می‌کند؛ برخلاف سایر راه‌حل‌های آزمایشگاهی که فقط می‌توانند با دی‌اکسید کربن مخازن تحت فشار کار کنند.

نمونه‌ای که در این پژوهش ارائه شد، شامل یک واحد استاندارد فتوسنتز مصنوعی بود و در یک کپسول شفاف پر از آب قرار داشت و همچنین، دارای یک لایه بیرونی نیمه تراوا بود. با برخورد نور خورشید به دستگاه، آب از طریق منافذ لایه بیرونی تبخیر می‌شد و دی اکسید کربن جای آن را می‌گرفت؛ جایی که واحد داخل آن به مونوکسید کربن تبدیل می‌شد.  

اکنون دانشمندان از طریق برخی تغییرات کلیدی در طراحی، عملکرد خود را به مراحل جدیدی رسانده‌اند. آنها از مواد ارزان قیمت برای ادغام یک غشای باردار الکتریکی استفاده کرده‌اند که دو قسمت خشک و مرطوب را در بر دارد. در قسمت خشک، یک حلال آلی به دی‌اکسید کربن جذب‌شده می‌چسبد و آن را به بی‌کربنات غلیظ تبدیل می‌کند که روی غشا جمع می‌شود.

یک الکترود با بار مثبت که در سمت مرطوب قرار دارد، بی‌کربنات را به سوی غشا و محلول آبکی جذب می‌کند تا برای تولید سوخت یا کاربردهای دیگر به دی‌اکسید کربن تبدیل شود. تغییر بار الکتریکی می‌تواند سرعت جذب کربن را افزایش یا کاهش دهد.

“مینش سینگ” (Meenesh Singh)، دانشیار مهندسی شیمی دانشگاه ایلینوی در شیکاگو و از پژوهشگران این پروژه گفت: سیستم برگ مصنوعی ما را می‌توان بیرون از آزمایشگاه و در جایی مستقر کرد که به دلیل بالا بودن میزان جذب کربن، هزینه نسبتا کم و انرژی متوسطی را نیاز دارد و می‌تواند نقش مهمی را در کاهش گازهای گلخانه‌ای ایفا کند.  

این دستگاه آنقدر کوچک است که می‌توان آن را در یک کوله‌پشتی قرار داد و همچنین، ماژولار است. این بدان معناست که می‌توان چندین واحد را روی هم قرار داد تا دستگاه‌هایی مناسب برای تنظیمات گوناگون ساخته شوند.

این پژوهش، در مجله “Energy & Environmental Science” به چاپ رسید.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، یک مطالعه جدید بررسی کرده است که آیا رایانه‌های کوانتومی می‌توانند رمزنگاری پیچیده بلاک‌چین را که بیت‌کوین را ممکن ساخته است، شکست دهند یا خیر و پاسخ به این سوال، پیچیده است.

رایانه‌های کوانتومی از نظر تئوری می‌توانند بیت‌کوین را بشکنند، اما نه در آینده‌ای نزدیک، چرا که باید یک میلیون برابر قدرتمندتر از رایانه‌های کوانتومی امروزی باشند.

بنابراین در عمل، این ارز دیجیتال احتمالاً برای یک دهه آینده در معرض خطر هکرهای رایانه کوانتومی قرار نخواهد گرفت.

شبکه بیت‌کوین از یک مجموعه محاسبات پیچیده در بلاک‌چین برای انجام تراکنش‌ها استفاده می‌کند. قدرت پردازش بسیار زیاد مورد نیاز برای انجام این محاسبات، چیزی است که کیف پول‌های رمزنگاری شده را ایمن نگه می‌دارد، اما دلیل نگرانی‌های اقلیمی در مورد ارزهای دیجیتال نیز همین است. به عنوان مثال، در فوریه سال گذشته، تجزیه و تحلیل محققان دانشگاه “کمبریج” نشان داد که ماینرهای بیت‌کوین در سراسر جهان انرژی بیشتری نسبت به کل کشورهایی نظیر آرژانتین و هلند مصرف می‌کنند.

در حالی که این فرآیند پر انرژی عملاً شکستن کد مورد استفاده توسط شبکه بیت‌کوین را برای رایانه‌های معمولی غیرممکن می‌کند، انتظار می‌رود رایانه‌های کوانتومی نسبت به رایانه‌های کلاسیک امروزی قدرتمندتر باشند. علاوه بر این، چندین شرکت از جمله گوگل و آی‌بی‌ام قبلاً ادعا کرده‌اند که به “برتری کوانتومی” دست یافته‌اند، اصطلاحی که به حل موفقیت‌آمیز محاسباتی اشاره دارد که برای یک رایانه کلاسیک، هزاران سال طول می‌کشد.

این پیشرفت‌های اخیر در محاسبات کوانتومی دلیلی است که تیمی از دانشگاه “ساسکس”(Sussex) به سرپرستی دکتر “مارک وبر” شروع به بررسی الزامات مورد نیاز برای کرک کردن شبکه بیت‌کوین کردند.

“وبر” می‌گوید: یک کلید مرتبط برای هر تراکنش بیت‌کوین وجود دارد و یک پنجره زمانی محدود وجود دارد که آن کلید در آن آسیب‌پذیر است و این پنجره زمانی، متغیر است، اما معمولاً حدود ۱۰ دقیقه تا یک ساعت و شاید یک روز طول می‌کشد.

“وبر” و تیمش محاسبه کردند که شکستن کد بیت‌کوین در این پنجره ۱۰ دقیقه‌ای به یک رایانه کوانتومی با ۱.۹ میلیارد کیوبیت نیاز دارد. شکستن آن در یک ساعت به ۳۱۷ میلیون کیوبیت نیاز دارد، در حالی که برای شکستن آن در یک روز به ۱۳ میلیون کیوبیت نیاز است.

“وبر” در مقاله‌ای که در مجله AVS Quantum Science منتشر شده است، می‌نویسد: این نیاز فیزیکی بزرگ به کیوبیت نشان می‌دهد که شبکه بیت‌کوین برای سال‌ها(به طور بالقوه بیش از یک دهه) در مقابل حملات، ایمن خواهد بود. در حالی که این موضوع برای دارندگان بیت‌کوین اطمینان‌بخش است، اما این احتمال را نیز برجسته می‌کند که ثروت‌های عظیم بیت‌کوینی در آینده‌ای نه چندان دور آسیب پذیر شوند.

رایانه کوانتومی ابررسانای شرکت “آی‌بی‌ام” تنها ۱۲۷ کیوبیت دارد، به این معنی که برای هک کردن بیت‌کوین باید یک میلیون برابر قدرتمندتر باشد. با این حال، این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۴ یک تراشه محاسباتی کوانتومی ۱۰۰۰ کیوبیتی به نام “کوندور”(Condor) بسازد.

به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، پژوهشگران “دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو” (UCSF) طی بررسی جدید خود در مورد دلیل افزایش بیماری‌هایی مانند سکته و زوال عقل، اطلسی شامل همه سلول‌هایی که رگ‌های خونی مغز انسان را تشکیل می‌دهند، همراه با محل قرار گرفتن آنها و ژن‌های رونویسی‌شده در هر کدام ابداع کرده‌اند.

این اطلس بیش از ۴۰ نوع سلول را نشان می‌دهد که پیشتر ناشناخته بوده‌اند؛ از جمله گروهی از سلول‌های ایمنی که ارتباط آنها با سلول‌های عروقی مغز، به خونریزی مغزی طی “سکته هموراژیک” (hemorrhagic stroke) منجر می‌شود. این شکل ویرانگر سکته مغزی، ۱۰ تا ۱۵ درصد از سکته‌های مغزی در آمریکا را به خود اختصاص می‌دهد که بیشتر در میان افراد جوان‌تر دیده می‌شود. حدود نیمی از سکته‌های هموراژیک، کشنده هستند.

به گفته دانشمندان، این یافته‌ها به عنوان پایه‌ای برای بررسی‌های جدید در مورد عروق مغز در سطح جهان عمل خواهند کرد. “ایتان وینکلر” (Ethan Winkler)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این پژوهش، نقشه و فهرستی از اهداف مورد نظر را به ما می‌دهد تا توسعه درمان‌های جدیدی را آغاز کنیم که می‌توانند روش درمان بسیاری از بیماری‌های عروق مغزی را تغییر دهند.

گره‌هایی در عروق مغز

این گروه پژوهشی به سرپرستی “ادیب ابلا” (Adib Abla)، دانشیار جراحی مغز و اعصاب و “دنیل لیم” (Daniel Lim)، استاد جراحی مغز و اعصاب دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو، سلول‌های موجود در ناهنجاری‌های شریانی وریدی را تجزیه و تحلیل کردند که اغلب منبع سکته هموراژیک هستند. آنها ناهنجاری‌ها را با نمونه‌هایی از عروق مغزی طبیعی به دست آمده از پنج داوطلب که پیشتر تحت عمل جراحی مغز برای درمان صرع قرار گرفته بودند، مقایسه کردند.

بررسی نمونه‌های بافت که سالم و معمولی بودند یا خونریزی داشتند، به پژوهشگران امکان داد تا تصویر جامع‌تری از تفاوت‌های میان نحوه عملکرد طبیعی سلول‌ها و مراحل متفاوت بیماری به دست بیاورند.

پژوهشگران از توالی‌یابی آران‌ای پیام‌رسان برای بررسی بیش از ۱۸۰ هزار سلول استفاده کردند تا تعیین کنند که کدام ژن‌ها در نمونه‌های متفاوت بیان می‌شوند و سپس، بیان ژن و محل قرار گرفتن سلول را با یکدیگر مطابقت دادند. “چانگ کیم” (Chang Kim)، دانشجوی رشته بیوانفورماتیک در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو و از پژوهشگران این پروژه، تجزیه و تحلیل‌های رایانه‌ای را توسعه داد که بیان ژن را در سلول‌های معمولی و بیمار مقایسه می‌کردند.

سورپرایز سلول‌های ایمنی

این نتایج نه تنها انواعی از سلول‌های جدید، بلکه جمعیتی از سلول‌های ایمنی را نشان داد که به نظر می‌رسد با سلول‌های عضله صاف در شریان‌های بیمار ارتباط برقرار می‌کنند، آن‌ها را ضعیف می‌کنند و به بروز سکته منجر می‌شوند. دانشمندان احتمال می‌دهند که سیستم ایمنی بدن با بروز چنین ناهنجاری‌هایی فعال می‌شود اما “توماس نواکوفسکی” (Tomasz Nowakowski)، از پژوهشگران این پروژه گفت: بدون انجام دادن این پژوهش، ما نمی‌توانستیم این گروه بسیار ویژه از سلول‌های خون را که ممکن است محرک‌های کلیدی پیشروی بیماری باشند، مشخص کنیم.

وی افزود: شناسایی این سلول‌های ایمنی ویژه به طور کامل، باور پژوهشگران را در مورد درمان این نوع بیماری عروقی تغییر می‌دهد. اگر سلول‌ها در خون گردش داشته باشند، ممکن است با تعدیل سیستم ایمنی، خطر سکته کاهش یابد. این کار، راه‌های بالقوه‌ای را برای درمان ارائه می‌دهد.

قابلیت این اطلس سلولی، فراتر از شناسایی سکته است. این اطلس می‌تواند به بررسی هر گونه بیماری عصبی-عروقی، از جمله یکی از شایع‌ترین آنها که زوال عقل است، کمک کند.

لیم گفت: به نظر می‌رسد که بسیاری از انواع زوال عقل از جمله آلزایمر، زمینه عروقی دارند. ما به چنین اطلسی نیاز داریم تا بهتر بفهمیم که تغییرات عروق چگونه می‌توانند به از دست دادن شناخت و حافظه منجر شوند.

وی افزود: اگرچه بسیاری از موسسات به همه این منابع حیاتی دسترسی ندارند اما به مجموعه داده‌های این پژوهش دسترسی خواهند داشت.

نواکوفسکی معتقد است که این اطلاعات، به پژوهشگران سراسر جهان امکان می‌دهند تا تجزیه و تحلیل‌های بسیار کم‌هزینه‌تری را روی تعداد زیادی از بیماران انجام دهند. این تنها راه برای دریافت تصویر کامل‌تری از نحوه عملکرد بیماری‌های عروقی است.

لیم گفت: درک بیماری‌های عروق مغزی در سطح سلولی و مولکولی، کار بسیاری از پژوهشگران را به مسیرهای جدیدی خواهد برد.

جدول تناوبی سلول‌ها

پژوهش این گروه، به ارائه “اطلس سلول انسان” (Human Cell Atlas) می‌انجامد که یک تلاش بین‌المللی برای ابداع نقشه‌های سلولی مرجع برای کل بدن است.

نواکوفسکی، این اطلس‌ها را “جدول تناوبی انواع سلول” می‌نامد. درست همان گونه که جدول تناوبی شیمیایی، عناصر را در ساختاری سازمان‌دهی می‌کند که به شیمی‌دانان امکان می‌دهد تا روابط بین آنها را براساس جای آنها در جدول ترسیم کنند، اطلس سلول انسانی نیز مکان سلول‌ها در بدن و تعاملات بین آنها را نشان می‌دهد.

اگرچه پژوهش‌های بسیاری در سرتاسر جهان با هدف تولید این اطلس‌ها برای اندام‌ها و بافت‌های گوناگون در حال انجام شدن هستند اما بسیاری از آنها فقط مکان‌های جغرافیایی سلول‌ها را ترسیم می‌کنند. مقایسه سلول‌های طبیعی و غیرطبیعی در این پژوهش، آن را به سطح بالاتری می‌برد و راهنمایی بسیار دقیقی را برای توسعه دارو ارائه می‌دهد.

نواکوفسکی گفت: پژوهش ما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از اطلس سلولی استفاده کرد. با استفاده از این اطلس به عنوان مرجع، می‌توانیم تشخیص دهیم که کدام سلول‌ها ممکن است طی بیماری دچار مشکل شوند و دقیقا آن سلول‌ها را برای درمان هدف قرار دهیم.

این پژوهش، در مجله “Science” به چاپ رسید

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، چین قصد دارد به مانند ماهواره‌های اینترنتی “استارلینک” شرکت “اسپیس‌ایکس”، یک ابرصورت فلکی شامل حداکثر ۱۳ هزار ماهواره در مدار نزدیک زمین مستقر کند.

گفته می‌شود که این اقدام در راستای پشتیبانی از توسعه اینترنت تلفن همراه شبکه ۵G در چین است.

جزئیات چندانی در مورد این پروژه منتشر نشده است، اما گفته می‌شود هدف از آن، پر کردن شکاف‌های موجود در ارتباطات زمینی خدمات‌رسانی به مناطق روستایی در کشور پهناور چین است.

در کل، هر حرکتی که چین در فضا انجام می‌دهد، نگرانی‌هایی را در میان کارشناسان امنیتی ایجاد می‌کند، از جمله اینکه چین ممکن است چه استفاده‌هایی از این صورت فلکی ماهواره‌ای داشته باشد.

استقرار یک صورت فلکی برای ماهواره‌های اینترنتی، یک پروژه سطح بالا برای دولت چین در نظر گرفته می‌شود و می‌تواند موجب ارائه خدمات ارتباطی به سراسر جهان نه فقط در چین، بلکه در رقابت با اپراتورهای غربی باشد.

یک ابرصورت فلکی ماهواره‌ای متشکل از صدها تا هزاران ماهواره است که با هم کار می‌کنند تا تمام مناطق زمین را پوشش دهند و اغلب آنها در فاصله چند صد کیلومتری بالای سطح زمین کار می‌کنند تا خدمات اینترنتی ارائه دهند.

اما روابط بین چین و دنیای غرب در حال حاضر چندان مطلوب نیست، چرا که غرب به دلیل سرپوش گذاشتن چین بر ظهور و شیوع کووید-۱۹ از دست چین عصبانی است و هرگونه پرتاب گسترده ماهواره‌ها احتمالاً منجر به ترس از استفاده از آنها برای جاسوسی از ایالات متحده و متحدانش می‌شود.

در حال حاضر، صورت فلکی “استارلینک” با نزدیک به ۲۰۰۰ ماهواره‌ی در حال بهره‌برداری، توسعه یافته‌ترین صورت فلکی ماهواره‌ای است، اما شرکت “آمازون” نیز قصد دارد هزاران ماهواره را به مدار نزدیک زمین پرتاب کند و اتحادیه اروپا در حال بررسی آن است.

به گفته رسانه‌های دولتی چین، یک پایگاه مرکزی برای استقرار این ابرصورت فلکی در شهر چونگ‌کینگ ساخته خواهد شد. همچنین در حال حاضر ظرفیت پردازش داده محدودی در چین وجود دارد و برای یک شبکه جهانی، این کشور باید ایستگاه‌های زمینی را در سراسر جهان مستقر کند.

اولین جزئیات این ابرصورت فلکی در اواخر سال ۲۰۲۰ منتشر شد، زمانی که دولت چین به این منظور و برای استقرار دو صورت فلکی ماهواره‌ای در مدار نزدیک زمین به اتحادیه بین‌المللی مخابرات(ITU) درخواست داد.

این درخواست شامل ارسال مجموعا ۱۲ هزار و ۹۹۲ ماهواره است که در فاصله ۳۱۰ مایلی تا ۷۱۱ مایلی در مدار زمین قرار می‌گیرند. هدف این است که آنها در طیف وسیعی از باندهای فرکانسی و به طور بالقوه در سراسر جهان فعالیت کنند و به کشورهای مختلف خدمات ارائه دهند.

این تلاش، بخشی از یک برنامه پنج ساله است که تا سال ۲۰۲۶ اجرا خواهد شد و خواستار یک شبکه یکپارچه ارتباطی برای رصد زمین و ماهواره‌های مسیریابی است.

چین تاکنون ماهواره‌های رصد زمین را به فضا پرتاب کرده است، از جمله دو ماهواره به نام “گائوفن”(Gaofen) که به ادعای چین برای نظارت بر بلایای طبیعی دریایی، محیط زیست دریایی و حفاظت از آب هستند.

هیچ جزئیاتی در مورد قابلیت‌های ماهواره‌هایی که در ماه نوامبر برای جایگزینی دستگاه‌های نسل قبلی پرتاب شدند، منتشر نشده است، اما رسانه‌های دولتی می‌گویند که از آنها برای طراحی شبکه جاده‌ای، بررسی زمین و تخمین میزان محصولات کشاورزی نیز استفاده خواهد شد.

این ماهواره‌ها با دقت پنج اینچ، وضوح بی‌سابقه‌ای دارند که آنها را در سطح ماهواره‌های جاسوسی سطح بالای ایالات متحده قرار می‌دهد.

چین همچنین راه‌اندازی سیستم “بیدو”(BeiDou)، جایگزین چینی برای سیستم مسیریابی ماهواره‌ای GPS متعلق به ایالات متحده را تکمیل کرده و آن را در سطح جهانی در دسترس قرار داده است.

این فقط دولت چین نیست که ماهواره‌ها را به مدار نزدیک زمین پرتاب می‌کند، بلکه شرکت “گلکسی اسپیس” مستقر در پکن نیز قصد دارد شش ماهواره ارتباطی را در سال جاری میلادی به فضا پرتاب کند.

به نظر می‌رسد یک رقابت بین اپراتورهای غیردولتی در چین به وجود آمده است که می‌تواند در نهایت به پروژه جدید ماهواره‌ای ملی تبدیل شود.

علاوه بر نگرانی در مورد هدف واقعی استقرار این شبکه جهانی از ماهواره‌ها، آنها خطر برخورد در فضا را نیز افزایش می‌دهند و می‌تواند به فضاپیماهای دیگر آسیب برسانند.

چین نیز از آن سو، به تازگی با دو عبور نزدیک ماهواره‌های “استارلینک” از ایستگاه فضایی “تیان‌هه” چین در ماه ژوئیه و اکتبر سال گذشته، نسبت به پروژه “استارلینک” ابراز نگرانی کرد.

دولت چین در همین راستا در مورد این خطرات برخورد و خطرات بالقوه‌ای که برای فضانوردان ایجاد می‌شود، به سازمان ملل مراجعه کرد و از این نهاد بین‌المللی خواست که مسئولیت بین‌المللی کشورها را در قبال فعالیت‌های فضایی به آنها یادآوری کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نانومگزین، پژوهشگران “دانشگاه مونترآل”(UdeM) کانادا، یک نانوآنتن را برای بررسی حرکات پروتئین‌ها ابداع کرده‌اند. این نانوآنتن، یک روش جدید برای بررسی تغییر ساختاری پروتئین‌ها به مرور زمان است و می‌تواند به دانشمندان در درک بهتر نانوفناوری‌های طبیعی و طراحی‌شده توسط انسان کمک کند.

“الکسیس والی بلیزل”(Alexis Vallée-Bélisle)، استاد شیمی دانشگاه مونترآل و از پژوهشگران این پروژه گفت: نتایج این پژوهش، آنقدر هیجان‌انگیز هستند که ما می‌توانیم آنها را در حال حاضر به یک استارتاپ ارائه دهیم تا نانوآنتن‌ تجاری‌سازی شود و در دسترس بیشتر پژوهشگران و صنایع دارویی قرار بگیرد.

یک آنتن مانند آنتن‌های رادیویی

پژوهشگران بیش از ۴۰ سال پیش، نخستین سنتزکننده DNA را برای ایجاد مولکول‌هایی که اطلاعات ژنتیکی را رمزگذاری می‌کنند، ابداع کردند. والی بلیزل ادامه داد: شیمی‌دانان در سال‌های اخیر دریافته‌اند که از DNA می‌توان برای ساخت انواع نانوساختارها و نانوماشین‌ها نیز استفاده کرد.

وی افزود: ما با الهام از ویژگی‌های لگو مانند DNA و با استفاده از قطعاتی که معمولا ۲۰ هزار برابر کوچک‌تر از موی انسان هستند، یک نانوآنتن فلورسنت مبتنی بر DNA ابداع کرده‌ایم که می‌تواند به توصیف عملکرد پروتئین‌ها کمک کند. نانوآنتن فلورسنت مانند یک رادیوی دو طرفه است که می‌تواند امواج رادیویی را هم دریافت و هم ارسال کند، نور را در یک رنگ یا طول موج می‌گیرد و با توجه به حرکت پروتئین، نور را به رنگ دیگری تبدیل می‌کند که ما می‌توانیم آن را تشخیص دهیم.

یکی از نوآوری‌های اصلی نانوآنتن‌ها این است که بخش گیرنده آنتن نیز از طریق تعامل مولکولی، برای حس کردن سطح مولکولی پروتئین مورد نظر استفاده می‌شود.

“اسکات هارون”(Scott Harroun)، دانشجوی مقطع دکتری رشته شیمی در دانشگاه مونترآل و از پژوهشگران این پروژه گفت: یکی از مزایای اصلی استفاده از DNA برای مهندسی نانوآنتن‌ها این است که شیمی DNA نسبتا ساده و قابل برنامه‌ریزی است.

وی افزود: نانوآنتن‌های مبتنی بر DNA را می‌توان با طول‌ها و انعطاف‌پذیری‌های متفاوتی ابداع کرد تا عملکرد آنها بهینه‌سازی شود. می‌توان یک مولکول فلورسنت را به راحتی به DNA متصل کرد و سپس این نانوآنتن فلورسنت را به یک نانوماشین بیولوژیکی مانند یک آنزیم متصل کرد. ما با تنظیم دقیق طراحی نانوآنتن، پنج آنتن به طول نانومتر ابداع کرده‌ایم تا هنگامی که پروتئین عملکرد بیولوژیکی خود را انجام می‌دهد، سیگنال مشخصی را تولید کند.

دانشمندان باور دارند که نانوآنتن‌های فلورسنت، راه‌های هیجان انگیز بسیاری را در بیوشیمی و نانوفناوری می‌گشایند. هارون گفت: به عنوان نمونه، ما توانستیم در زمان واقعی و برای نخستین بار، عملکرد آنزیم “آلکالین فسفاتاز”(ALP) را با انواع مولکول‌های بیولوژیکی و داروها شناسایی کنیم. این آنزیم، در بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان‌های گوناگون و التهاب روده نقش دارد.

“دومینیک لاوزون”(Dominic Lauzon)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این روش جدید علاوه بر کمک کردن به درک نحوه عملکرد یا عملکرد نادرست نانوماشین‌های طبیعی که به بیماری منجر می‌شوند، می‌تواند به شیمیدانان کمک کند تا به شناسایی داروهای جدید امیدوارکننده‌ بپردازند و همچنین، مهندسان حوزه نانو را برای توسعه نانوماشین‌های بهبودیافته راهنمایی کند.

به گفته دانشمندان، یکی از پیشرفت‌های اصلی این نانوآنتن‌ها، سادگی استفاده از آنها است.

والی بلیزل اضافه کرد: شاید آنچه ما را بیش از همه هیجان‌زده می‌کند، درک این موضوع باشد که بسیاری از آزمایشگاه‌های سراسر جهان که مجهز به یک طیف‌سنج معمولی هستند، می‌توانند به راحتی از این نانوآنتن‌ها برای 

ررسی پروتئین مورد نظر خود استفاده کنند و به شناسایی داروهای جدید یا توسعه نانوفناوری‌های جدید بپردازند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، گروهی از فیزیک‌دانان مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) یک ذره هیبریدی(ترکیبی) را کشف کرده‌اند که می‌تواند راه را برای توسعه دستگاه‌های الکترونیکی کوچک‌تر و سریع‌تر در آینده هموار کند.

این ذره هیبریدی که ترکیبی از یک الکترون و یک فونون(شبه‌ذره‌ای که از ارتعاش اتم‌ها در یک ماده تشکیل می‌شود) است، در یک ماده مغناطیسی عجیب و دو بعدی شناسایی شد.

شبه ذره یا برانگیزش دسته جمعی عبارت است از ظهوریافتگی در سامانه پیچیده میکروسکوپی جامداتی که ذرات‌شان برهمکنش‌های ضعیفی در فضاهای خالی بین‌شان دارند. برای مثال، یک الکترون در نیمه‌رسانا می‌تواند جابجا شود. این جابجایی و حرکت به دلیل برهمکنش با هسته اتم و الکترون‌های دیگر، باید پیچیده و در مسیر پیچیده‌ای باشد، اما به نظر می‌رسد الکترونی با جرمی متفاوت، در حال جابجا شدن به صورت غیرآشفته در فضاهای خالی است. این الکترون که جرم متفاوتی دارد را شبه ذره الکترون می‌نامند.

با این حال بر اساس مطالعه‌ای که در مجله Nature Communications منتشر شده است، احتمالاً جالب‌ترین جنبه این کشف این است که وقتی دانشمندان نیروی بین الکترون و فونون را اندازه‌گیری کردند، مشاهده کردند که چسب یا پیوند ۱۰ برابر قوی‌تر از آنچه قبلاً برای سایر الکترون-فونون‌های شناخته شده تخمین زده شده بود، در آن وجود دارد.

محققان این ذره هیبریدی را در “تری‌سولفید فسفر نیکل”(NiPS۳) شناسایی کردند که یک ماده دو بعدی با ویژگی‌های مغناطیسی است که اخیراً مورد توجه قرار گرفته است. آنها به منظور استنباط فعل و انفعالات ذرات مختلف درون ماده، از یک لیزر فوق سریع استفاده کردند که پالس‌های نوری با طول مدت تنها ۲۵ فمتوثانیه ساطع می‌کند و به سمت نمونه‌ای از “NiPS۳” نشانه رفته است.

هنگامی که خاصیت مغناطیسی فعال می‌شد، این ذره هیبریدی فقط در زیر دمای معینی قابل مشاهده بود و پیوند قدرتمندی که آنها مشاهده و اندازه‌گیری کردند، نشان می‌دهد که الکترون و فونون ممکن است پشت سر هم تنظیم شوند و از هم تاثیر بگیرند. این بدان معناست که هر تغییری در الکترون بر فونون تأثیر می‌گذارد و بالعکس. به عنوان مثال، اعمال ولتاژ یا نور به ذره هیبریدی، الکترون را به طور معمول تحریک می‌کند و همچنین فونون را تغییر می‌دهد که بر خواص ساختاری یا مغناطیسی ماده تأثیر می‌گذارد. چنین تنظیم دوگانه‌ای می‌تواند به دانشمندان این امکان را بدهد که نه تنها خواص الکتریکی یک ماده، بلکه مغناطیس آن را با اعمال ولتاژ یا نور به آن تغییر دهند.

“نوح گدیک” استاد فیزیک در MIT در یک بیانیه مطبوعاتی می‌گوید: تصور کنید اگر بتوانیم یک الکترون را تحریک کنیم و مغناطیس واکنش نشان دهد، سپس می‌توان دستگاه‌هایی را با روشی که امروزه کار می‌کنند به شکل بسیار متفاوت ساخت.

امکانات و کاربردهای حاصل از این کشف واقعاً نامحدود است، زیرا اگر بتوان آن را مدیریت کرد، شاید از طریق ذرات هیبریدی تازه کشف شده روزی بتوان از این ماده به عنوان شکل جدیدی از نیمه رسانای مغناطیسی استفاده کرد. این کشف منجر به توسعه دستگاه‌های کوچک‌تر، سریع‌تر و کم‌مصرف‌تر خواهد شد که به طور بالقوه نویدبخش عصر جدیدی برای دنیای الکترونیک است.

به گزارش ایسنا، روزنامه «جام جم» در ادامه نوشت: این بار می‌خواهیم نگاه متفاوت و عمیق‌تری به جریان‌های خبرساز علمی داشته باشیم و از کسانی بگوییم که در یک سال گذشته با اقدامات‌شان زمینه‌ساز به‌وجودآمدن اتفاقات مهمی در دنیای علم شده‌اند. در آستانه سال ۲۰۲۲ میلادی، با ۱۰ چهره تأثیرگذار علمی به انتخاب نشریه علمی نیچر آشنا شوید که اقدامات موثرشان موجب جریان‌سازی در سال ۲۰۲۱ شد.

وینی باینیما، جنگجوی واکسن

یکی از دبیران سازمان ملل که می‌دانست برابری دسترسی واکسن بدون مبارزه اتفاق نمی‌افتد. پیش از این‌که حتی شرکتی واکسنی برای کووید – ۱۹ تولید کرده باشد، وینی باینیما (Winnie Byanyima) به‌خوبی می‌دانست توزیع برابر و عادلانه واکسن احتمالی با چالش‌های زیادی همراه خواهد بود. در اوایل سال ۲۰۲۰ او از معدود افرادی بود که هشدار می‌داد کشورهای کم‌درآمد و با درآمد متوسط نمی‌توانند برای تامین واکسن مورد نیازشان فقط به امید برنامه‌های اهدای واکسن جهانی بنشینند.  به عقیده او، تنها راه رساندن این واکسن‌هایی که می‌توانند جان افراد را نجات دهند به تمام مردم دنیا این است که شرکت‌های متعدد تا جایی که می‌توانند برای تولید این واکسن‌ها اقدام کنند و سپس سیستم‌های توزیعی طراحی شوند که آنها را به تمام نقاط مورد نیاز برسانند.  اما این اتفاق نیفتاد؛ شرکت‌هایی که موفق به تولید واکسن شده بودند، به حفظ مالکیت فکری خود تاکید شدیدی داشتند و کشورهای با درآمد بالا، بلافاصله برای پیش‌خرید و خرید بیشتر دوزهای واکسن‌های تولیدی اقدام کردند.

باینیما این تجربه از نابرابری را پیش از این در خصوص همه‌گیری ایدز به دست آورده بود. در اوایل دهه اول قرن ۲۱، داروهای موثری برای کنترل پیشرفت این بیماری وارد بازار شده بود اما بیشتر آنها در زادگاه باینیما در اوگاندا در دسترس نبودند.

او که اکنون در UNAIDS (آژانس سازمان ملل‌متحد برای پایان‌دادن به ایدز در سراسر جهان ) را هدایت می‌کند، در برابر این بی‌عدالتی بیان می‌کند: «این فرآیند که بتوان فناوری مرتبط با سلامت را که می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد به همان روشی فروخت که یک کیف لوکس فروخته می‌شود، اصلا طبیعی نیست. ما نباید به دنبال طبیعی جلوه دادن این فرآیند و تایید آن باشیم. بلکه باید همان‌طوری که هست آن را خطاب کنیم: غیراخلاقی، طماعانه و نادرست!»

باینیما در این راستا گروه‌های مردم‌نهادی را نیز بنیان‌گذاری کرده‌است.  استراتژی او این بود که رهبران قدرتمند را با ارائه استدلال‌های دقیق طراحی‌شده به تغییر این رویه غلط جذب کند و نشان ‌دهد چگونه حمایت از برابری واکسن باعث پیشبرد اهداف آنها می‌شود.  در اردیبهشت ۱۴۰۰/ می ۲۰۲۱  وقتی ایالات متحده – که از لحاظ تاریخی مدافع سرسخت حق ثبت اختراع بود – به پیشنهاد آفریقای‌جنوبی و هند مبنی‌بر چشم‌پوشی از حفاظت مالکیت فکری پیرامون واکسن‌های کووید – ۱۹ به امید تقویت ظرفیت تولید اهمیت داد، باینیما و همکارانش پیروزی غیرمنتظره‌ای را جشن گرفتند.

فریدریک اتو، محقق هواشناسی

با افزایش امواج گرما، سیل و خشکسالی، این محقق نقش انسان‌ها را در این پدیده‌ها ارزیابی می‌کند که آیا مقصر هستند یا خیر.

فریدریک اتو هفت سال گذشته را صرف مطالعه وقایع شدید آب‌وهوایی کرده‌است اما حتی او نیز وقتی موج گرمای فوق‌العاده‌ای در کانادا و شمال‌غربی اقیانوس آرام ایالات‌متحده در ماه تیر۱۴۰۰/ جولای ۲۰۲۱ رخ داد و رکوردهای دما را شکست و صدها نفر را کشت، شوکه شد.

این روزها هر زمانی که پدیده‌های شدید آب‌وهوایی رخ می‌دهد، مردم بلافاصله به این فکر می‌کنند که آیا تغییرات آب‌وهوایی کره‌زمین عامل این پدیده‌هاست یا خیر. این دقیقا همان سوالی است که اتو و همکارانش در گروه اسناد آب‌وهوای جهان  (WWA)  سعی می‌کنند به‌سرعت به آن پاسخ دهند. اتو و همکارانش یک مطالعه تحقیقاتی سریع را برنامه‌ریزی کردند. این تیم داده‌های هواشناسی برای اندازه‌گیری میزان بزرگی موج گرما را بررسی کردند. سوابق آب‌وهوای منطقه را مورد مطالعه قرار دادند و مدل‌های رایانه‌ای را اجرا کردند تا دریابند احتمال وقوع این نوع موج گرما نسبت به دنیای فرضی بدون تغییرات آب‌وهوایی چقدر بیشتر شده‌است. نتیجه این پژوهش چنین بود: وقوع موج گرمایی به این بزرگی در منطقه بدون تغییرات آب‌وهوایی ناشی از انسان غیرممکن بود.

جدا از موج گرمای شمال‌غرب آمریکا در سال‌جاری، او و گروهش نقش تغییرات آب‌وهوایی را در سیل‌های ویرانگر تیرماه  ۱۴۰۰/ جولای ۲۰۲۱ در آلمان و بلژیک، «موج سرد» فروردین در فرانسه و خشکسالی مداوم در ماداگاسکار مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.  اتو و تیم او استراتژی‌ای را توسعه داده‌اند که از شبیه‌سازی‌های آب‌وهوایی ۵۰ مدل استفاده می‌کند. این رویکرد و مطالعات ایجاد شده در حال حاضر به‌طور گسترده به‌عنوان بسیار قوی در نظر گرفته می‌شود. این رویکرد در گزارش ماه مرداد/ آگوست کمیته علمی که توسط سازمان ملل متحد تأسیس شده‌است، به‌وضوح دیده می‌شود. این هیات اعلام کرد اکنون یک «واقعیت ثابت شده» است که افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای باعث شده‌است برخی از تغییرات آب‌وهوایی مکرر و شدیدتر شود.

ژانگ رونگ کیائو، کاوش در مریخ

این مهندس، اولین ماموریت موفق چین به مریخ را رهبری می‌کند که امسال به این سیاره رسید و یک مریخ‌نورد را روی سطح این سیاره فرود آورد. در ۲۵ اردیبهشت/ ۱۵ می، ژانگ رونگ کیائو در حالی که مریخ‌نورد چینی تیان‌ون ــ ۱ به سلامت روی دشت‌های شنی و سرخ سیاره فرود آمد، اشک‌هایش را از چشمانش پاک کرد.

این فرود نشان‌دهنده پایان یک سفر ۴۷۵‌میلیون کیلومتری پر از خطر برای ژانگ و اداره ملی فضایی چین بود که تا پیش از این، هرگز مأموریت موفقیت‌آمیزی را روانه مریخ نکرده بودند. ژانگ می‌گوید فرود آمدن این مریخ‌نورد برای او یادآور یک ضرب‌المثل قدیمی چینی است: «ده سال طول می‌کشد تا یک شمشیر خوب تیز شود.»

چین بعد از ایالات متحده دومین کشوری است که مریخ‌نوردی را روی مریخ فرود آورده‌است، سیاره‌ای که به‌دلیل درهم شکستن امیدهای آژانس‌های فضایی بدنام است؛ تقریبا نیمی از تمام مأموریت‌های مریخ با شکست به پایان رسیده‌است.

ژانگ به‌عنوان طراح اصلی، مسؤول هماهنگی تیمی متشکل از ده‌ها هزار نفر است که ساخت و اجرای مأموریت مریخ‌نورد تیان‌ون‌ ــ ۱ را به‌عهده دارند. این پروژه از یک مدارگرد، یک فرودگر و مریخ‌نورد به نام ژورنگ تشکیل شده‌است.

این ماموریت یکی از سه ماموریتی بود که سال ۲۰۲۱ به مریخ رسید ــ دو مأموریت دیگر مریخ‌نورد استقامت ناسا و مدارگردی بود که امارات متحده عربی اعزام کرد. موفقیت ماموریت چین باعث شده تا ژانگ به قهرمان ملی  چینی‌هاتبدیل شود که بارها در رسانه‌های دولتی ظاهر شده‌است اما به‌ندرت با مطبوعات خارج از چین صحبت می‌کند.

لو پان، دانشمند سیاره‌شناسی در دانشگاه کپنهاگ، می‌گوید که ژانگ احتمالا نقش مهمی در تصمیم سازمان فضایی چین برای ارسال مدارگرد، فرودگر و مریخ‌نورد به مریخ در یک محموله ایفا کرده‌است تا چین را به اولین کشوری تبدیل کند که این کار را انجام می‌دهد. محققان همچنین می‌گویند ژانگ نظر آنها را در مورد انتخاب ابزار و محل فرود در نظر گرفته‌است.

ونژه فا، دانشمند سیاره‌شناسی در دانشگاه پکن، که در حال تجزیه و تحلیل داده‌های راداری مأموریت مریخ است، می‌گوید: «او دانشمندان را تشویق کرد تا در این مأموریت شرکت کنند تا خروجی علمی بیشتری به دست آورند.»

تیمنیت گبرو ،  هدایتگر اخلاق هوش مصنوعی

این پیشگام هوش مصنوعی با از دست دادن شغل خود در گوگل، مؤسسه‌ای مستقل برای طرح سؤالاتی در مورد اخلاق در فناوری تاسیس کرد.
تیمنیت گبرو، محققی که در زمینه اخلاق هوش مصنوعی مطالعه می‌کند، می‌گوید سال گذشته او در یک کلام، وحشتناک بوده‌است. گبرو در دی ۱۳۹۹/ دسامبر ۲۰۲۰، شغل خود را در گوگل پس از درگیری بر سر صحبت‌هایش درخصوص سوگیری‌های بالقوه هوش مصنوعی مورد استفاده در این شرکت از دست داد. این اخراج بسیاری از دانشمندان، از جمله برخی از افرادی که در شرکت کار می‌کردند را شوکه کرد و هزاران محقق برای حمایت از او گرد هم آمدند و نگرانی‌های او را در مورد تبعیض ضدسیاهپوستان در هوش مصنوعی و در مورد آسیب‌هایی که این فناوری می‌تواند برای گروه‌های به حاشیه رانده شده در جامعه ایجاد کند، تشدید کرد.

اکنون گبرو مسیر خود را ساخته‌است. در ۱۱ آذر/ ۲ دسامبر سال جاری، درست ۱۲ ماه پس از جدایی‌اش از گوگل، او یک مؤسسه تحقیقاتی راه‌اندازی کرد تا مستقل از شرکت‌های بزرگ فناوری، هوش مصنوعی را مطالعه کند. او می‌گوید وقایع سال گذشته نشان‌دهنده این درک روبه‌ رشد است که عیوب هوش مصنوعی نباید به‌عنوان مشکلات فنی در نظر گرفته شود؛ آنها نشانه‌ای از محیط ناقصی هستند که فناوری در آن توسعه یافته‌است.
گبرو در سال ۲۰۱۸ به گوگل پیوست، جایی که تیم اخلاق هوش مصنوعی شرکت را با مارگارت میچل رهبری کرد. این زوج به‌دلیل ایجاد یک محیط حمایتی برای محققان سیاهپوست و دو رگه در شرکت شهرت داشتند. اما در اواخر سال‌۲۰۲۰، مقاله‌ای که گبرو با میچل و دانشگاهیان خارجی نوشته بود، سر و صدا کرد. این برنامه تأثیرات زیست‌محیطی و سوگیری‌های بالقوه مدل‌های زبان بزرگ  (نرم‌افزار هوش مصنوعی  که نثری روان ارائه می‌کند و گوگل از آن در موتورهای جست‌وجو استفاده می‌کند ) را مورد انتقاد قرار داد. پس از این مقاله بود که او شغل خود را در این شرکت از دست داد.
گبرو می‌گوید مدت‌هاست ایده‌هایی درباره ایجاد مؤسسه خود برای تاسیس یک مدل مثبت از نحوه انجام کار هوش مصنوعی داشته‌است.

این رویاها پس از درخواست او برای جذب کمک هزینه و دریافت ۷/۳میلیون دلار بودجه از چند سازمان بشردوستانه محقق شد. مؤسسه تحقیقاتی هوش مصنوعی توزیع شده – یک مرکز بین رشته‌ای از راه دور – مدل‌ها و برنامه‌های هوش مصنوعی را توسعه خواهد داد که به مجموعه داده‌های بزرگ و قدرت محاسباتی که شرکت‌های بزرگ فناوری در اختیار دارند، وابسته نیستند.

جان جامپر، پیش‌بینی‌کننده پروتئین

تیمی به رهبری این محقق هوش مصنوعی ابزاری را منتشر کردند که زیست‌شناسی را متحول می‌کند. چه می‌شود اگر تعیین ساختار سه بعدی تقریبا هر پروتئینی – تمام تاخوردگی‌های پیچیده آن و سطوح کاتالیزوری آن – به‌سادگی جست‌وجو در وب باشد؟ جان جامپر و همکارانش در شرکت دیپ‌مایند لندن اوایل سال جاری با انتشار عمومی پلتفرم آلفا فولد (AlphaFold) که از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی ساختارهای پروتئینی با دقت خیره‌کننده استفاده می‌کند، تلاش کردند به این سوال پاسخ دهند. توبین سوسنیک، بیوفیزیکدان در دانشگاه شیکاگو، ایلینوی و یکی از مشاوران سابق دکترای جامپر می‌گوید: «این فناوری قرار است چهره زیست‌شناسی مدرن را تغییر دهد. زیست‌شناسی ساختاری با این دستاورد به قبل و بعد از ۲۰۲۱ تقسیم خواهد شد.»

توسعه آلفا فولد یک فرآیند تخریب و تولد دوباره بود. در سال ۲۰۱۸، این ابزار در یک مسابقه دوسالانه پیش‌بینی ساختار به نام CASP از تمام ابزارهای محاسباتی دیگر برای تعیین شکل پروتئین از روی توالی آن بهتر عمل کرد. جامپر که در آن زمان یکی از رهبران تیم بود، می‌گوید به‌رغم برد، آلفا فولد پیش‌بینی‌هایی با جزئیات کافی ایجاد نکرد و به همین علت طراحی مجدد آن از صفر آغاز شد.

نسخه دوم AlphaFold دوباره اواخر سال ۲۰۲۰ در مسابقه کسپ برنده شد.

برای جامپر، پربارترین فصل در داستان آلفا فولد در ماه تیر ۱۴۰۰ بود. او و تیمش کد زیربنایی شبکه و همچنین ساختارهای تقریبا تمام پروتئین‌ها را در انسان و ۲۰ ارگانیسم مدل دیگر  (در مجموع ۲۵۰هزار ساختار ) همراه مؤسسه بیوانفورماتیک اروپایی آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی اروپا در هینکستون بریتانیا منتشر کردند. آنها قصد دارند ساختار تقریبا نیمی از پروتئین‌های شناخته شده را – که در مجموع ۱۳۰میلیون ساختار است – در سال آینده منتشر کنند. جامپر می‌گوید: «مشاهده میزان تغییراتی که آلفافولد در کار محققان به وجود آورده‌است واقعا باورکردنی نیست.»

مگان کال، رابط کووید

اپیدمیولوژیست دولتی‌ای که برخلاف هنجارها عمل و توضیحاتی را در مورد داده‌های کروناویروس بریتانیا منتشر کرد.

بعد از ظهر ۱۹دی ۱۳۹۹/ ۸ ژانویه ۲۰۲۱، مگان‌کال، اپیدمیولوژیست دولت بریتانیا، به تکمیل یک سند توجیهی فنی در مورد واریانت نگران‌کننده جدیدی که در جنوب شرقی انگلستان گسترش یافته بود، کمک کرد. حدود نیم ساعت پس از انتشار گزارش، او روش جدیدی را امتحان کرد: وی یک رشته توییت منتشر کرد که در آن نکات کلیدی در این رابطه را شرح داده بود. کال نگرانی و سردرگمی فزاینده‌ای را در مورد واریانت‌های کرونا در فضای مجازی مشاهده کرده بود و می‌خواست آنچه را که داده‌ها نشان می‌دهد به طور عمومی توضیح دهد؛ اما او از روسایش در مرکز بهداشت عمومی انگلستان اجازه نگرفته‌بود. او می‌گوید: «من همین یک‌بار این کار را کردم.» او خیلی زود مخاطبانش را پیدا کرد. محققان و مردم از دولت بریتانیا و سایر کشورها سوالات خود را مطرح کردند.

این اولین مورد از سری توضیحات سریع و در دسترس کال در مورد ده‌ها جلسه توجیهی ویروس کرونا در آژانس بود. او از طریق توییت‌هایش – که در طول کار روزانه‌اش تهیه‌ و ارسال می‌شود- به چهره‌ای انسانی از تیمی دولتی تبدیل شد که پاسخ‌های اولیه بسیاری را به سؤالات داغ درباره کووید-۱۹ در سال ۲۰۲۱ ارائه کرده‌است.

مگان منبع فوق‌العاده‌ای برای اطلاعات داغ محسوب می‌شود و در تجزیه گزارش‌ها کاری فوق‌العاده‌ انجام داده‌است. کال فکر می‌کند ارتباطات عمومی او به اعتماد افراد به داده‌های دولت بریتانیا کمک کرده‌است. او می‌گوید: «پاسخ‌های مورد علاقه‌ام مربوط به افرادی است که می‌گویند: من واقعا به مرکز بهداشت عمومی انگلستان اعتقاد زیادی نداشتم، تا زمانی که شروع به دنبال کردن رشته توییت‌های تو کردم.» او می‌افزاید: «یکی از اهداف اصلی من این است تلاش کنم و مطمئن شوم مردم توانمند شده‌اند و مرجعی برای درک داده‌های منتشر شده برای تصمیم‌گیری خودشان، از یک منبع قابل اعتماد دارند.»

ویکتوریا تاولی-کورپوز، مدافع بومی

یک انقلابی سابق به مردم بومی کمک کرد تا برای حفاظت از تنوع زیستی و آب و هوا به صورت بین‌المللی به رسمیت شناخته شوند. همزمان با آغاز اجلاس کوپ۲۶ سازمان ملل متحد در خصوص آب و هوا در گلاسکو، بریتانیا، چند کشور ثروتمند و بیش از ده‌ها سازمان بشردوستانه با تعهد بی‌سابقه‌ای پا به عرصه گذاشتند. آنها متعهد شدند ۷/۱ میلیارد دلار برای کمک به مردم بومی در سراسر جهان برای حفظ جنگل‌ها، حفاظت از تنوع زیستی و جلوگیری از گرم شدن کره زمین با حفظ کربن در گیاهان و خاک فراهم کنند. این لحظه نقطه عطفی برای گروه‌های بومی بود که علت اصلی آن اعتبار دهه‌ها کار ویکتوریا تاولی ـــ کورپوز، رهبر بومی فیلیپینی بود که به مدت شش سال به عنوان گزارشگر ویژه سازمان ملل در مورد حقوق مردمان بومی خدمت کرده بود. او سال‌ها در سراسر جهان تلاش کرده تا دولت‌ها، طرفداران محیط‌زیست و بنیادهای بشردوستانه را متقاعد کند مردم بومی، بهترین محافظان جنگل‌ و مناطق پرتنوع زیستی هستند ؛ چیزی که به‌تازگی از سوی منابع علمی تأیید شده‌است. او متوجه شد سرنوشت مردم بومی و جنگل‌های جهان به طور جدایی‌ناپذیری در هم تنیده شده‌اند.

کورپوز در طول ۳۵سال در سازمان ملل کار می‌کرد و به یک منتقد سرسخت حفاظت از بوم تبدیل شد، مدلی که فرض می‌کند طبیعت را فقط در صورتی می‌توان حفظ کرد که از بشریت جدا شود. او می‌گوید: «ذهنیت حفاظتی باید تغییر کند، زیرا جنگل‌هایی که بسیاری از تنوع زیستی و کربن زمین را در خود جای داده‌اند، محل زندگی جمعیت‌های بومی جهان نیز هستند. مردم در این جنگل‌ها زندگی می‌کنند و ما باید با آنها کار کنیم.‌» در سال‌های اخیر با کمک تصاویر ماهواره‌ای، دانشمندان به همین نتیجه رسیده‌اند. مانند پارک‌های ملی و سایر مناطق حفاظت شده، مناطق بومی کمتر از زمین‌های مجاور مستعد جنگل‌زدایی، استخراج معادن و سدها هستند. این ایده امسال مورد توجه قرار گرفت. حقوق بومیان طی کنوانسیون مجازی سازمان ملل در مورد تنوع زیستی در ماه اکتبر به رسمیت شناخته شد و در کنگره جهانی حفاظت از محیط زیست در مارسی فرانسه در ماه شهریور/ سپتامبر مورد توجه بی‌سابقه‌ای قرار گرفت. گروه‌های بومی برای اولین بار به‌عنوان عضو در اجلاس شرکت کردند و با موفقیت برای طرحی پافشاری کردند که از دولت‌ها می‌خواست تا سال ۲۰۲۵ از ۸۰ درصد آمازون محافظت کنند.

تولیو دی اولیویرا، ردیاب امیکرون

متخصص بیوانفورماتیکی در آفریقای جنوبی که به شناسایی واریانت‌ جدید ویروس سارس-کوو-۲ کمک کرد. در۴ آذر/۲۵ نوامبر، تولیو دی اولیویرا کشف واریانت جدیدی از سارس-کوو-۲ را اعلام کرد.

امیکرون که در نمونه‌هایی از بیماران در بوتسوانا، آفریقای جنوبی و هنگ‌کنگ با توالی‌یابی ژنومی شناسایی شد، دارای مجموعه بسیار غنی از جهش‌هایی بود که دی اولیویرا و دیگر دانشمندان برجسته نگران بودند که ممکن است به آن کمک کند تا از ایمنی حاصل عفونت قبلی یا واکسیناسیون پنهان شود. برای دی اولیویرا، مدیر پلتفرم نوآوری و توالی تحقیقات کوازولو-ناتال آفریقای جنوبی (KRISP)، شناسایی این واریانت به‌شدت یادآور سال قبل بود، وقتی تیم او واریانت بتا از سارس-کوو-۲ را در نمونه‌های آفریقای جنوبی کشف کرده بود.

زمانی که این واریانت شناخته شد تا چند ماه پس از کشف آن، دولت‌های خارجی را بر آن داشت تا سفر به آفریقای جنوبی و بازگشت از آن را محدود کنند.  دی اولیویرا می‌دانست با گزارش یک واریانت نگران‌کننده دیگر، خطر تحمیل تحریم‌های جدید اقتصادی برای آفریقای جنوبی از سوی کشورهای دیگر وجود دارد ، با این حال معتقد بود کار درست آگاهی‌رسانی از خطر شناسایی شده جدید خواهد بود. این متخصص بیوانفورماتیک برزیلی‌تبار می‌گوید: «راهی که می‌توان همه‌گیری را متوقف کرد، اقدام سریع است. این که بخواهیم صبر کنیم و ببینیم چه می‌شود گزینه خوبی نیست.»

جرمی فارار، مدیر موسسه خیریه تحقیقات زیست‌پزشکی مستقر در لندن می‌گوید شناسایی سریع هر دو نوع بتا و امیکرون در جنوب آفریقا به امکان نظارت گسترده بیماری در جهان کمک کرده‌است. این بار اولی نیست که از توالی‌یابی ژنومی برای ردیابی شیوع بیماری در آفریقا استفاده می‌شود. البته پیش از این هرگز نمونه‌های متفاوتی از یک ویروس در چنین مدت کوتاهی توالی‌یابی نشده بود، چه در آفریقا و چه در سراسر جهان. کریستین هاپی، زیست‌شناس مولکولی که ریاست مرکز عالی آفریقا برای ژنومیک بیماری‌های عفونی در دانشگاه ریدمر در اد نیجریه را به عهده دارد، می‌گوید: 
«تولیو کار باورنکردنی‌ای را انجام داده و راه جدیدی از علم را در پاسخ به بیماری‌های همه‌گیر پیشگام کرده‌است.»

گیوم کاباناک، کارآگاه فریب‌شناسی

این دانشمند علوم کامپیوتر به کشف مقالات علمی تقلبی کمک کرده است.

حالت خزنده زیرزمینی، بدخیمی سینه، نیروی خورشیدگرا؛ اینها ممکن است مانند عباراتی از یک اثر داستانی به نظر برسد اما در واقع ترجمه‌های عجیبی هستند که از مقالات علمی و اصطلاحات علمی ـــ به ترتیب کلونی مورچه‌ها، سرطان سینه و انرژی خورشیدی ـــ برگرفته شده‌اند. گیوم کاباناک، دانشمند علوم کامپیوتر در دانشگاه تولوز فرانسه، هر روز چنین عبارات عجیبی را در مقالات دانشگاهی می‌بیند.

امسال، کاباناک و همکارانش این عبارات عجیب و غریب را در هزاران مقاله پیدا کردند. تعداد انگشت شماری از آنها بازپس گرفته شده‌اند و ناشران در حال بررسی موارد بیشتری هستند. کاباناک یک وبسایت برای پیگیری این مشکل ایجاد کرد که مانند قارچ در حال رشد است. الیزابت بیک، تحلیلگر یکپارچگی تحقیقاتی در کالیفرنیا می‌گوید: «آنها لانه تولید این مقالات جدید را پیدا کردند که به نظر کاملا جعلی است.»

رفع این مشکلات به شغل روزانه کاباناک مربوط می‌شود. او در تحلیل منابع علمی تخصص دارد و اکنون حدود دو ساعت در روز را به یافتن عبارات ترجمه شده نادرست اختصاص می‌دهد. ممکن است برخی افراد آنها را خنده‌دار بدانند اما کاباناک مشکل را جدی می‌گیرد.

شکار کاباناک برای یافتن مقالات تقلبی از سال ۱۳۹۴/ ۲۰۱۵ آغاز شد. درست زمانی که او همکاری با سیریل لبه، دانشمند کامپیوتر در دانشگاه گرنوبل آلپ در فرانسه را آغاز کرد. لبه برنامه‌ای را برای شناسایی مقالات علمی رایانه‌ای که به‌طور خودکار با استفاده از نرم‌افزار تولید می‌شد، ایجاد کرده بود. نرم‌افزاری که ابتدا به‌عنوان شوخی ایجاد شد. کار لبه باعث شد مجلات بیش از ۱۲۰مقاله اولیه را از داوری خارج کنند. کاباناک برای به‌روزرسانی برنامه لبه کمک کرد تا مقالاتی را که فقط تا حدی بانرم‌افزار نوشته شده بود را پیدا کند و آنها را با استفاده از یک موتور جست‌وجو برای مقالات علمی، مکان‌یابی کرد. در این سال، آنها گزارش دادند صدها مقاله علمی دیگر حاوی متن‌های مزخرف را یافته‌اند که در مجلات و مقالات کنفرانس‌ها و به عنوان پیش‌چاپ منتشر شده‌اند.

برای افزایش آگاهی، کاباناک و همکارانش به ناشران ایمیل زدند و یافته‌های خود را در رسانه‌های اجتماعی و یک سایت بررسی همتا پس از انتشار مقالات منتشر کردند. او همچنین یک وبسایت برای نشانه‌گذاری و گزارش پیش‌نویس‌های مشکوک مقالات، ایجاد کرد.  تاکنون کاباناک و همکارانش ، نزدیک به ۴۰۰ عبارت غلط و عجیب را در بیش از ۲۰۰۰ مقاله از جمله مواردی در مجلات ناشران معروفی مانند الزویر، نیچر و اشپرینگر پیدا کرده‌اند. هر یک از این عبارت‌ها ابتدا باید از سوی یک نفر مشخص شود. سپس یک الگوریتم جست‌وجو روی فهرست اجرا می‌شود تا مقالاتی پیدا شوند که این عبارت در آنهاست. کاباناک امیدوار است  کار او به پاکسازی ادبیات علمی کمک کند. اما او می‌داند این کار آسانی نخواهد بود. او می‌گوید: «من از تکنیک‌های جدیدی می‌ترسم که به شیادان کمک کند مقالات حاوی خطاهایی را منتشر کنند که کمتر قابل تشخیص باشند. او تصریح می‌کند:«این یک بازی ضربتی است. باید آماده باشیم!»

جانت وودکاک، مدیر دارورسانی

این مدیر حرفه‌ای، آژانس دارویی اصلی ایالات متحده را در یک سال چالش برانگیز رهبری کرد.

در دی ۱۳۹۹/ ژانویه ۲۰۲۱ جانت وودکاک به عنوان سرپرست موقت سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) منصوب شد. این پزشک بیشتر دوران حرفه‌ای ۳۵ساله خود را در سازمان غذا و داروی آمریکا و در سمت مدیریت مرکز ارزیابی و تحقیقات داروی این سازمان گذرانده بود؛ بخشی که مسؤول ارزیابی ایمنی و مؤثر بودن داروها قبل از تأیید در بازار ایالات متحده است. وودکاک به نوسازی فرآیند ارزیابی داروی این مرکز کمک کرد و طرح‌های کارآزمایی بالینی پیشرفته و مسیرهای تأیید دارو را که با آزمایش‌های تشخیصی پیچیده همراه است، به‌راه انداخته بود. در  دی ۱۳۹۹/  ژانویه ۲۰۲۱، گمانه‌زنی‌ها مبنی بر این‌که رئیس‌جمهور  ایالات متحده او را برای ریاست معرفی کند، وجود داشت.

با این حال، در ماه خرداد/ ژوئن، پس از تصمیم بحث برانگیز سازمان غذا و داروی ایالات متحده برای تایید داروی آدوکانوماب (aducanumab) برای درمان بیماری آلزایمر، این چشم‌انداز کمرنگ شد. این دارو  را که شرکت بیوژن در کمبریج، ماساچوست ساخته ، نشان داده‌است پروتئین‌های آمیلوئید بتای تاخورده در مغز افراد مبتلا به این بیماری را کاهش می‌دهد؛ هرچند به نظر نمی‌رسید عملکرد شناختی یا علائم را بهبود بخشد.

هیاتی از مشاوران خارجی سازمان غذا و داروی آمریکا به این تاییدیه رای منفی دادند اما آژانس تصمیم غیرمعمولی اتخاذ کرد و این توصیه را نادیده گرفت.

مایکل کاروم، مدیر تحقیقات بهداشتی در گروه حمایت از مصرف‌کنندگان در واشنگتن دی سی می‌گوید: «این یکی از بدترین تصمیماتی بود که آژانس تا به حال گرفته‌است.»

برخی محققان سازمان غذا و دارو در اعتراض به این تصمیم استعفا کردند؛ زیرا نگران بودند این تصمیم بدعت نادرستی را در فرآیندهای ارزیابی داروها ایجاد کند. وودکاک از اظهار نظر در مورد این مقاله نیچر خودداری کرد اما یک سخنگوی سازمان غذا و دارو گفت او در تایید آدوکانوماب دخالتی نداشته‌است. هرچند محققان معتقدند او به عنوان سرپرست سازمان، تا حدودی این مسؤولیت را بر عهده داشته‌است. وودکاک مدت‌هاست از رابطه نزدیک بین صنعت و سازمان غذا و دارو حمایت می‌کند و نگرانی‌هایی را میان برخی گروه‌های مصرف‌کننده و دانشمندان دانشگاهی ایجاد کرده‌است.

چالش بعدی در تابستان رخ داد، زمانی که کاخ سفید اعلام کرد این کشور به زودی واکسن‌های تقویت‌کننده کووید-۱۹ را تجویز می‌کند.این در حالی است که سازمان غذا و دارو هنوز تصمیمی در مورد دوزهای تقویت‌کننده اعلام نکرده بود. شرایطی که نشان‌دهنده تضاد میان نهادهای تصمیم‌گیرنده بود.

در ماه آذر/ نوامبر، بایدن، متخصص قلب رابرت کالیف، رئیس سابق سازمان غذا و دارو را برای بازگشت به ریاست این سازمان معرفی کرد اما به نظر می‌رسد میراث وودکاک فراتر از سالی که او در راس سازمان‌ غذا و داروی آمریکا بود، باقی خواهد ماند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، یک مطالعه جدید بررسی کرده است که آیا رایانه‌های کوانتومی می‌توانند رمزنگاری پیچیده بلاک‌چین را که بیت‌کوین را ممکن ساخته است، شکست دهند یا خیر و پاسخ به این سوال، پیچیده است.

رایانه‌های کوانتومی از نظر تئوری می‌توانند بیت‌کوین را بشکنند، اما نه در آینده‌ای نزدیک، چرا که باید یک میلیون برابر قدرتمندتر از رایانه‌های کوانتومی امروزی باشند.

بنابراین در عمل، این ارز دیجیتال احتمالاً برای یک دهه آینده در معرض خطر هکرهای رایانه کوانتومی قرار نخواهد گرفت.

شبکه بیت‌کوین از یک مجموعه محاسبات پیچیده در بلاک‌چین برای انجام تراکنش‌ها استفاده می‌کند. قدرت پردازش بسیار زیاد مورد نیاز برای انجام این محاسبات، چیزی است که کیف پول‌های رمزنگاری شده را ایمن نگه می‌دارد، اما دلیل نگرانی‌های اقلیمی در مورد ارزهای دیجیتال نیز همین است. به عنوان مثال، در فوریه سال گذشته، تجزیه و تحلیل محققان دانشگاه “کمبریج” نشان داد که ماینرهای بیت‌کوین در سراسر جهان انرژی بیشتری نسبت به کل کشورهایی نظیر آرژانتین و هلند مصرف می‌کنند.

در حالی که این فرآیند پر انرژی عملاً شکستن کد مورد استفاده توسط شبکه بیت‌کوین را برای رایانه‌های معمولی غیرممکن می‌کند، انتظار می‌رود رایانه‌های کوانتومی نسبت به رایانه‌های کلاسیک امروزی قدرتمندتر باشند. علاوه بر این، چندین شرکت از جمله گوگل و آی‌بی‌ام قبلاً ادعا کرده‌اند که به “برتری کوانتومی” دست یافته‌اند، اصطلاحی که به حل موفقیت‌آمیز محاسباتی اشاره دارد که برای یک رایانه کلاسیک، هزاران سال طول می‌کشد.

این پیشرفت‌های اخیر در محاسبات کوانتومی دلیلی است که تیمی از دانشگاه “ساسکس”(Sussex) به سرپرستی دکتر “مارک وبر” شروع به بررسی الزامات مورد نیاز برای کرک کردن شبکه بیت‌کوین کردند.

“وبر” می‌گوید: یک کلید مرتبط برای هر تراکنش بیت‌کوین وجود دارد و یک پنجره زمانی محدود وجود دارد که آن کلید در آن آسیب‌پذیر است و این پنجره زمانی، متغیر است، اما معمولاً حدود ۱۰ دقیقه تا یک ساعت و شاید یک روز طول می‌کشد.

“وبر” و تیمش محاسبه کردند که شکستن کد بیت‌کوین در این پنجره ۱۰ دقیقه‌ای به یک رایانه کوانتومی با ۱.۹ میلیارد کیوبیت نیاز دارد. شکستن آن در یک ساعت به ۳۱۷ میلیون کیوبیت نیاز دارد، در حالی که برای شکستن آن در یک روز به ۱۳ میلیون کیوبیت نیاز است.

“وبر” در مقاله‌ای که در مجله AVS Quantum Science منتشر شده است، می‌نویسد: این نیاز فیزیکی بزرگ به کیوبیت نشان می‌دهد که شبکه بیت‌کوین برای سال‌ها(به طور بالقوه بیش از یک دهه) در مقابل حملات، ایمن خواهد بود. در حالی که این موضوع برای دارندگان بیت‌کوین اطمینان‌بخش است، اما این احتمال را نیز برجسته می‌کند که ثروت‌های عظیم بیت‌کوینی در آینده‌ای نه چندان دور آسیب پذیر شوند.

رایانه کوانتومی ابررسانای شرکت “آی‌بی‌ام” تنها ۱۲۷ کیوبیت دارد، به این معنی که برای هک کردن بیت‌کوین باید یک میلیون برابر قدرتمندتر باشد. با این حال، این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۴ یک تراشه محاسباتی کوانتومی ۱۰۰۰ کیوبیتی به نام “کوندور”(Condor) بسازد.