کامل ترین “درخت زندگی” منتشر شد!

 

دانشمندان یازده موسسه علمی موفق به دیجیتال کردن نقشه‌ ژن‌های ۲.۳ میلیون گونه مختلف زیستی اعم از حیوانات، گیاهان، قارچ‌ها و میکروب‌ها شده‌اند. آنها نام این نقشه دیجیتال را «درخت زندگی» گذاشتند. به گفته این محققان این درخت، «طبقه‌بندی باز» مجموع هزاران نقشه (درخت)‌ دیگری است که توسط دانشمندان در طی چند قرن گذشته تهیه شده است.

 

در این نقشه که شبیه یک عکس کالیدوسکوپی از برج‌هایی با طیف رنگ‌های یک رنگین‌کمان است، آخرین نسخه دیجیتال نمودار حیات در کره زمین از آغاز به نمایش در آمده است. عمر گونه‌های زیستی این نمودار به سه و نیم میلیارد سال قبل می‌رسد. از آنجا که دانشمندان باور دارند که تمام گونه‌های زیستی در کره زمین منشا واحدی دارند، شناخت و فهمیدن اینکه چطور میلیون‌ها گونه حیاتی در کره زمین به هم مربوطند به آنها کمک می‌کند که نه تنها راه‌های کشاورزی بهتری پیدا کنند بلکه شناخت بهتری از میکروب‌ها و ویروس‌هایی مانند ایدز و ابولا هم بیابند.

کارن کرانستون، پژوهشگر ارشد این تحقیق و متخصص تبارشناسی زیستی در دانشگاه دوک، می‌گوید که شکاف بزرگی بین آنچه دانشمندان در خصوص رابطه بین موجودات زنده می‌دانند و آنچه تا به صورت دیجیتال موجود است وجود دارد. اکثر نقشه‌های حیات که در شاخه تبارشناسی زیست‌شناسی یافت می‌شود به صورت نسخه‌های کاغذی و با کیفیت نامناست برای چاپ در کتاب‌ها موجود هستند.

دکتر داگلاس سولیت استاد ژن‌شناسی دانشگاه فلوریدا گفت: «بیست و پنج سال قبل می‌گفتند که دست یافتن به این هدف (دیجیتال کردن تمام نمونه‌های حیاتی شناخته شده) امر غیر ممکنی است.» اما این گروه از محققان با نوشتن کدهای کامپیوتری و جمع کردن داده‌های موجود برای این پروژه که سه سال به طول انجامید، این امر را محقق کردند که در واقع تنها آغاز پژوهشی رو به جلو است.

موسسات زیادی برای تحقق این پروژه صدها ساعت وقت صرف کردند و هزاران نقشه موجود را از کتاب‌های مختلف جمع کردند، پیش نویس اولیه ی “درخت زندگی” از نزدیک به ۵۰۰ درخت کوچکتر در مطالعات قبلی انتشار یافته است. جزئیات این دستاورد علمی در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا ارائه شده است.

راه رفتن بیمار قطع نخاعی با دستگاه پردازش دهندۀ مغزی

 

به گفته پژوهشگران یک مرد فلج توانسته است با استفاده از دستگاهی که قابلیت خوانش و پردازش دستورات مغزی را دارد، برای اولین بار کنترل و حرکت بخشهایی از پاهای خود را به دست گیرد.

 

 

به گزارش BBC، یک دستگاه کامپیوتری امواج مغزی ارسال شده این فرد را پردازش و سپس آن را برای دادن فرمان حرکت به ماهیچه‌های پاهایش، به این عضلات منتقل می‌کند. این فرد با استفاده از وسایل کمکی توانسته است حدود ۴ متر راه برود. به گفته محققان ایجاد و ادامه توازن بدن برای ایستادن بدون وسایل کمکی، همچنان مهمترین مساله‌ای است که باید در مورد آن تحقیقات بیشتری انجام شود. در افرادی که فلج قطع نخاعی دارند، دستورات مغزی به بخش پایینی بدن منتقل نمی‌شود در حالیکه هم مغز قابلیت ارسال پیام را دارد و هم ماهیچه‌های پا قابلیت دریافت این پیامها را از دست نمی‌دهند.

در روش جدید، محققان دانشگاه کالیفرنیا با استفاده از یک کامپیوتر توانسته‌اند از بخش صدمه دیده نخاع عبور کرده و پیامهای مغزی را که در منطقه صدمه دیده متوقف می‌شود از این نقطه و از طریق کامپیوتر به بخش پایینی و پاهای این مرد که برای ۵ سال فلج بوده است، انتقال دهند.

در مرحله ابتدایی، پدهای الکترودی مخصوص، پیامهای مغزی ارسال شده این فرد را پردازش و سپس این بیمار با استفاده از آموزشهای داده شده به او، کنترل یک آدمک کامپیوتری را مانند آدمکهای بازیهای کامپیوتری، به دست گرفت. در مرحله بعدی این الکترودها بر روی ماهیچه‌های پای این فرد قرار داده شد و سپس بیمار پس از آموزشهای لازم شروع به حرکت دادن پایهایش کرد.

در عمل آنچه که اتفاق می‌افتد این است که هنگامی که این فرد به فکر راه رفتن می‌افتد، پیامهای مغزی به ترتیب باعث حرکت ماهیچه‌های پای راست و سپس چپ او می‌شود و در عمل حرکت صورت می‌گیرد و هنگامی که او دیگر به راه رفتن فکر نمی‌کند، این پیامها و ارسال آنها قطع می‌شود. دکتر ان دو، یکی از محققانی که در این تحقیقات شرکت داشته می‌گوید که این تحقیقات نشان داده است که می‌توان فرآیند ارسال پیامهای مغزی برای حرکت پاها را پس از قطع نخاع بازسازی کرد.

 

در همین رابطه مارک بیکن، از گروه خیریه تحقیقات نخاعی گفت که این اقدام، تحقیقات ابتدایی بسیار جالبی در این زمینه است. به گفته وی آنچه که این تحقیقات را جالب می‌کند، گذر آن از مرحله مجازی و انتقال پیامها به ماهیچه‌های پایینی بدن در یک الگوی حرکتی است. آقای بیکن افزوده است که در این بخش، محققین بسیار موفق بوده‌اند. اگرچه به گفته وی تا رسیدن به مرحله حرکت بطور مستقل و بدون کمک، راه درازی در پیش است بویژه درخصوص ایجاد و ادامه توازن بدن در هنگام ایستادن و راه رفتن. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه “مهندسی اعصاب و بازپروری” منتشر شده است.

دانشمندان با جذب ۹۹٫۷ درصد صدا، سکوت مطلق ایجاد کردند!

 

شاید فکر کنید معنی سکوت مطلق را می‌دانید، اما اشتباه می‌کنید،‌ زیرا در غیاب کامل هر نوع صدا مغز خود تولید صدا را آغاز می‌کند زیرا اتکای زیادی بر امواج صوتی دارد که روزانه در اطرافمان می شنویم. علاوه‌ بر این ساکت‌ترین نقطه جهان جایی نیست که شما به آن دسترسی داشته‌باشید،‌ از این رو تجربه‌ای از آن نخواهید داشت، اما محققان بتازگی با جذب بیش از ۹۹٫۷ درصد صدا، موفق شدند تقریبا به سکوت مطلق دست یابند.

 

محققان دانشگاه علوم و فناوری هنگ‌کنگ سیستم جدیدی را ابداع کرده‌اند که می تواند ۹۹٫۷ درصد امواج فشاری(صدا) با بسامد پایین را با استفاده از مواد و ساختارهای زیرطول‌موجی (Subwavelength) جذب کند. این سیستم جاذب صدا دارای ساختاری است که از دو تشدیدگر تشکیل شده که هر دو با بسامد یکسانی تنظیم شده‌اند. این سیستم جدید به جای یک رزوناتور یا تشدید‌کننده از دو رزوناتور برخوردار است، دستگاه‌هایی که به گونه‌ای تنظیم شده اند تا پس از برخورد با هر نوع فرکانسی از صوت دچار ارتعاش شوند.

مشکل رویکرد‌های سنتی جذب صوت این است که عایق‌های صوتی مورد استفاده ترکیب‌هایی برای مهار فرکانس‌های مختلفی از صدا هستند،‌ با این‌ همه جلوگیری از نفوذ تمامی فرکانس‌های صوتی فراتر از توانایی‌های مواد مدرن است. در اینجاست که تشدیدگرها کارایی پیدا می‌کنند. در سیستم جدید رزوناتور یا تشدیدگر اول به هوای آزاد و یا هر چیر دیگری که جاذب را احاطه کرده اجازه می‌دهد امواج صوتی را از خود عبور دهند. تشدید‌گر دیگر مسئولیت دفع هر نوع امواج صوتی سرگردان که از تشدید‌گر اول ساطع شده‌اند را به عهده دارد و عملکرد ترکیبی این دو تشدیدگر، صرف‌نظر از شدت امواج صوتی به قدرت جذب ۹۹٫۷ درصدی صوت دست پیدا می‌کند.

سیستم جدید بر پایه آزمایشی ساخته شده که سال گذشته توسط همین گروه انجام شد. در آن آزمایش لایه نازکی از مواد جاذب در کنار لایه‌ای بازتابنده و سخت مورد استفاده قرار گرفته‌ بود و به این شکل امواج صوتی در هوای میان این دو لایه به دام می‌افتادند. سیستم جدید همین استراتژی را در پیش گرفته‌است با این تفاوت که در آن از یک تک لایه استفاده شده‌است.

محققان می‌گویند سیستم جدید یکی از کامل‌ترین عایق‌های صوتی است که هیچ صدایی در آن پخش نمی‌شود و نیازی به دیواره بازتابنده یا دیگر تکنیک‌های کنترل کننده امواج نیز ندارد و می‌تواند امواج صوتی با هر زاویه‌ای را کاملا خنثی سازد. با ابداع چنین اتاقی که در برابر صوت کاملا غیرقابل نفوذ است این پرسش به ذهن می‌آید که انسان چه مدت زمانی را می‌تواند در سکوت مطلق دوام بیاورد؟ گروهی بر این باورند که انسان تنها می‌تواند سکوت مطلق را تا ۴۵ دقیقه تحمل کند و پس از آن احتمال دیوانگی وجود دارد. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Physics Lettersمنتشر شده است.

ویروس های ۳۰ هزار ساله ای که با ذوب یخ بیدار می شوند!

 

دانشمندان از آزاد شدن ویروس‌های باستانی بر اثر گرمایش جهانی و آب شدن یخ های قطب خبر دادند که می تواند خطراتی نیز برای سلامت جامعه بشری به همراه داشته باشد.

 

به گزارش بیگ بنگ، از سال ۲۰۰۳ ویروس‌های بزرگی با اندازه‌ای بیشتر از ۰٫۵ میکرون در پرمافراست نواحی قطبی که لایه‌ای از خاک یخ‌زده در این نواحی است، کشف شدند. اما اکنون این نگرانی مطرح می شود که همزمان با تداوم گرمایش زمین و ذوب شدن حجم بیشتری از یخهای قطبی، این ویروس ها سر از آبهای آزاد جهان در آورند، ویروسهایی که گفته می شود بیش از ۳۰ هزار سال قدمت دارند! این ویروس قدیمی Mollivirus sibericum نام دارد و می‌تواند به آمیب‌ها سرایت کند که همین امر منجر به بروز نگرانی‌هایی در بین دانشمندان شده‌ است.

دانشمندانی که این وضعیت را بررسی می کنند از مطالعه ی ویروسهای ۳۰ هزار ساله ای نظیر “مولی ویروس” خبر می دهند که در محیطهای یخ زده ای همچون لایه پرمافروست قطب به دام افتاده اند. آنها هشدار می دهند که این ویرسهای باستانی، می تونند آمیب های امروزی را آلوده کنند که این مسأله می تواند نگرانی های زیادی را به همراه داشته باشد.

تصویری از مولی ویروس ۳۰ هزار ساله که تنها زیر نور میکروسکوپ قابل‌ رویت است و اندازه آن ۰٫۵ میکرون است.

دانشمندان با اشاره به این موضوع که تاکنون چند نمونه محدود از این ویروس ها را شناسایی کرده و مطمئن هستند که خطری برای سلامت انسانها به همراه ندارند اما از خوش خیم بودن سایر ویروسهای باستانی اطمینان خاطر ندارند. از این رو این نگرانی در میان بسیاری از دانشمندان مطرح شده مبنی بر اینکه همزمان با ذوب شدن یخهای قطبی، دسته ای از ویروسهای مرگبار سر از آبهای آزاد جهان درآورده و به تدریج به زیستگاههای انسانی نزدیک شوند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی PNAS منتشر شده است.

محاسبه “سن بیولوژیکی” با استفاده از ژن های انسان

 

محققان با خوانش “امضایی” براساس ۱۵۰ ژن موفق به تعیین سن بیولوژیکی اشخاص شده اند که ممکن است متفاوت از سن تاریخی افراد باشد. افزون بر این، به گفته محققان سن بیولوژیکی افراد مقیاس بهتری برای تعیین سلامتشان به شمار می رود تا سن تاریخی ایشان.

 

 

جیمز تیمونز، استاد پزشکی دقیق در کالج کینگز لندن و نویسنده ارشد مطالعه می گوید: « بیشتر افراد این گفته را قبول دارند که به عنوان مثال همه ۶۰ ساله ها یکسان نیستند.» اما هنوز هم از سن تاریخی افراد برای تعیین بسیاری از امور زندگیشان از حق بیمه گرفته تا تجویز داروهای خاص استفاده می شود. مطالعه یاد شده که به تازگی در مجله ی Genome Biology چاپ شده است بر مبنای تحلیل ماده ژنتیکی برگرفته از افراد سالم ۶۵ ساله قرار دارد و محققان طی آن بدنبال ژن های نشان دهنده سلامت افراد مشارکت کننده علی رغم افزایش سن شان بودند.

بر این اساس دانشمندان ۱۵۰ ژنی را یافتند که از آنها برای محاسبه “نمره ژن سن سالم” افراد استفاده شد. محققان برای تایید ارتباط نمرات حاصله با وضعیت سلامت افراد، روش ابداعی خود را روی گروه دیگری از مشارکت کنندگان که تماما ۷۰ ساله بودند آزمایش کرده و دریافتند نمرات بالاتر واقعا با سطح سلامت بالاتر از جمله سلامت ذهنی بهتر ارتباط دارد. به طور اخص نیز مشخص شد افراد مبتلا به آلزایمر، نمرات ژن سن سالم پایین تری دارند.

تیمونز اضافه می کند: « به این ترتیب شواهدی بدست آوردیم که نشان می دهد زوال عقل در انسان را می شود نوعی افزایش سن تسریع شده یا عدم موفقیت در فعال سازی برنامه افزایش عمر سالم دانست.»  البته آنگونه که محققان نوشته اند مشخص نیست که بتوان از نمره ژنی سن سالم برای پیش بینی ابتلای فردی به آلزایمر هم استفاده کرد یا خیر. کیث فارگو مدیر برنامه های علمی انجمن آلزایمر می گوید: « اصل  کار همین است که بتوان تست خونی را توسعه داد تا ۱۰ سال جلوتر در مورد احتمال ابتلای افراد به آلزایمر اطلاع بدهد.»

البته وی نتایج مطالعه را باز هم ارزشمند می داند. محققان توانستند طی این مطالعه افرادی را که سن یکسانی داشتند بررسی کرده و تعیین کنند که از نظر عقلی کدام یک از این افراد سالم بوده و کدام نبودند. پس می توان اینگونه نتیجه گرفت که تست یادشده برای تعیین  تفاوت های ژنتیکی متمایزکننده فرد ۷۰ ساله مبتلا به آلزایمر از فرد سالم در همین سن و سال مفید است. فارگو احتمال می دهد که تحقیق بیشتر روی ۱۵۰ ژن مزبور حتی موجب کشف دلایل بروز آلزایمر هم بشود.

امکان ذخیره اطلاعات در DNA برای یک میلیون سال

 

 دانشمندان شیوه ای جدید ابداع کرده اند که براساس آن می توان حجم وسیعی از اطلاعات را تا یک میلیون سال روی یک مولکول دی ان ای ذخیره کرد.

 

به گزارش بیگ بنگ، انباره های اطلاعاتی در میان تمامی فناوری های دیجیتالی روز جهان با بیشتری جهش ممکن از نظر حجم و کمترین پیشرفت از نظر سرعت روبرو است. براساس این شیوه می توان یک آرشیو دیجیتال از تمام اطلاعات ممکن را فقط در یک مولکول دی ان ای ذخیره کرد که به لحاظ تئوری، می تواند برای صدها هزار سال بدون از دست دادن اطلاعات، باقی بماند.

رابرت گرس و همکاران وی در موسسه تکنولوژی فدرال سوئیس (ETH) در زوریخ می گویند: توانسته اند شیوه ای را برای کپسول بندی دی ان ای در شیشه ابداع کنند که به مثابه ایجاد یک شکل فسیلی از ذخیره اطلاعات است. آنها برای حذف هرگونه خطا به هنگام رمز گشایی اطلاعات مکتوب در کد دیجیتالی ژنتیک دی ان ای، از آلگوریتم های ریاضی استفاده کرده اند که در مخابرات امواج رادیویی دور برد کابرد دارد. به گفته این پژوهشگران، آنها توانستند از ابزارهای مهندسی اطلاعات و مواد شیمیایی برای محافظت از اطلاعات دیجیتالی واقعی به شکل یک مولکول دی ان ای استفاده کنند.

دکتر گرس می گوید تیم پژوهشی وی توانسته است ۸۳ کیلو بایت متن را از منشور پزشکی فدرال سوئیس در سال ۱۲۹۱، و همچنین کتاب “متدهای ارشمیدوس” که مربوط به قرن دهم است، را براساس تناوب های ۴ بلوک ساختاری شیمیایی (نوکلئوتایدها: A،C،T،G) را به کدهای دیجیتالی دی ان ای تبدیل و ذخیره کنند. دانشمندان معتقدند که استفاده از دی ان ای می تواند انباره سازی اطلاعات را با یک جهش بسیار بزرگ روبرو سازد. براساس تحقیقات به عمل آمده، یک رشته دی ان ای که تنها در زیر میکروسکوپ قابل رویت است می تواند حجم عظیم ۳۰۰ هزار ترابایت داده را در خود جای دهد.

ساخت کامل‌ترین نمونه از مغز انسان در آزمایشگاه

 

گروهی از دانشمندان اعلام کرده‌اند برای اولین بار موفق به ایجاد یک مغز کامل انسان در آزمایشگاه شده‌اند، مغزی که می‌توان از آن برای تست داروها و مطالعه روی بیماری‌های مختلف استفاده کرد.

 

براساس گزارش گاردین به نقل از همشهری، دانشمندان دانشگاه اوهایو می‌گویند برای اولین بار توانسته‌اند مغزی تقریبا کامل از انسان را در آزمایشگاه کشت دهند و امیدوارند این مغز بتواند درک بشر از بیماری‌های عصبی و مغزی را بهبود بخشد. اگرچه این مغز مینیاتوری هشیار نبوده و شبیه به مغز جنینی پنج هفته‌‌ای است، می‌تواند برای دانشمندانی که قصد مطالعه روی نحوه پیشرفت بیماری‌های اعصاب را دارند،‌ بسیار کارامد باشد. همچنین می‌توان از این روش برای آزمایش داروهای آلزایمر و پارکینسون استفاده کرد زیرا بخش‌هایی از مغز که تحت نفوذ شدید این بیماری‌ها قرار دارند بخش‌هایی هستند که در مراحل اولیه جنینی ایجاد می‌شوند.

مغز کشت داده شده که ابعادی برابر یک مداد پاککن را دارد، با استفاده از سلول‌های پوستی یک انسان بالغ کشت داده شده و به گفته دانشمندان یکی از کامل‌ترین مدل‌های مغزی است که تاکنون ایجاد شده‌است. پیش از این تلاش‌ها برای کشت مغز کامل به ایجاد ارگانوید‌های مغزی یا اندامک‌های شبه‌مغزی منجر شده‌بودند که در بهترین حالت در بدن جنین‌های ۹ هفته‌ای ایجاد می‌شوند، و تنها حاوی بخش‌هایی خاص از مغز بودند، اما مدل جدید تمامی بخش‌های مغز را داراست. به بیانی دیگر محققان ادعا می‌کنند مدل جدید ۹۹ درصد از تمامی تنوع سلولی و ژن‌های مغز را بازتولید کرده‌است و حتی حاوی سلول‌های نخاعی، سلول‌های سیگنال‌دهنده و شبکیه است.

با این‌همه به دلیل هشیار نبودن این مغز، هیچ اعتراض اخلاقی به آن وارد نیست. محققان می‌گویند این مدل را با تبدیل سلول‌های پوستی انسان بالغ به سلول‌های بنیادین جنینی ایجاد کرده‌اند،‌سلول‌هایی که می‌توان آنها را برای تبدیل شدن به هر اندامی برنامه‌ریزی کرد. سلول‌ها سپس در محیطی ویژه که منجر به تبدیل شدن سلول‌ها به انواع سلول‌های مغزی و سیستم مرکزی عصبی انسان شده،‌ کشت داده شده‌اند.

این مدل مغزی در طول ۱۲ هفته رشد کرده‌ است و مرحله بعدی آن ایجاد شبکه خونرسانی در این مغز است که محققان هنوز قادر به ایجاد آن نیستند. با وجود تردید‌هایی که به دلیل پنهان باقی ماندن تکنیک دقیق مورد استفاده محققان در ایجاد مغز، درباره درست بودن ادعای این دانشمندان وجود دارند،‌ گروه سازنده این مدل اطمینان می‌دهند این مغز می‌تواند پزشکی شخصی‌سازی شده را متحول سازد. به گفته آنها با دراختیار داشتن نمونه سلول‌های پوستی هر فردی می‌توان از آن مغزی کامل ایجاد کرده و با کمک آن به درمان بیماری‌های هر فرد متناسب با ساختار مغزی وی پرداخت.

همچنین می‌توان تاثیر مواد مختلف بر ژن‌های مختلف را در حین مراحل رشد مغز مورد بررسی قرار داد و با دیدن عوارض منفی یک ماده،‌ افراد را از قرار گرفتن در معرض آن مواد منع کرد. اگرچه درحال حاضر محققان تنها قصد دارند از این مدل برای مطالعات نظامی و بررسی استرس پس از ضربه در مجروحان جنگی که از ناحیه سر آسیب دیده‌اند استفاده کنند.

افزایش آب اقیانوس ها با سرعت زیاد

 

محققان ناسا با بررسی داده های ماهواره ای اعلام کردند از سال ۱۹۹۲ تاکنون، سطح آب اقیانوس ها بر اثر آب شدن یخ های قطب جنوب و شمال به طور تقریبی هشت سانتی متر بالا آمده است، نکته نگران کننده اصلی این است که درک درستی از سرعت روند این فرآیند وجود ندارد.

 

سطح آب اقیانوس ها از سال ۱۹۹۳ تاکنون بطور مداوم توسط ماهواره ها با دقت اندازه ی گری شده است.

براساس الگوهای ماهواری فعلی پیش بینی می شود که سطح آب دریاهای جهان بین یک تا ۳ فوت (۳۰٫۴۸ تا ۹۱٫۴۴ سانتی متر) تا پایان این قرن افزایش یابد. اما دانشمندان ناسا می گویند، تحقیق جدید نشان می دهد که این افزایش می تواند باز هم بیشتر باشد. افزایش سطح دریا تحت تاثیر گسترش مولکول های آب در حین گرم شدن، کاهش ورقه های یخ و ذوب شدن یخچال های کوه قرار می گیرد. اما مشکل اینجاست که محققان هنوز بطور کامل پیچیدگی های ورقه های عمده یخی زمین، را در گرینلند و قطب جنوب نمی دانند. هر دو ورق ها در سال های اخیر دچار کاهش یخ شده اند اما دانشمندان در تلاشند تا مشاهده کنند که آیا کاهش های اخیر باعث کاهش های دراماتیک تر در آینده می شود یا خیر.

استیو نِرِم از اساتید دانشگاه کلرادو که ریاست گروه تحقیقاتی ناسا را دارد، گفت: « با توجه به آنچه که امروزه درباره افزایش آب اقیانوس ها بر اثر گرمایش زمین و ذوب شدن یخچال ها و کوه های یخی می دانیم، عملاً اطمینان پیدا کرده ایم که آب دریاها دست کم یک متر و شاید بیشتر بالا خواهد آمد. با این حال نمی دانیم چنین اتفاقی در قرن آتی به وقوع خواهد پیوست یا در مدت زمانی طولانی تر. »

اریک ریگنوت محقق دانشگاه کالیفرنیا ایروین در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا نیز می گوید: « دیدگاه رایج میان متخصصان این بوده که شرق قطب جنوب پایدار است، اما ما واقعا به این موضوع واقف نیستیم. برخی علائمی که اکنون در اطلاعات ماهواره ای دیده می شود خطرناک هستند به این معنی که این یخچال ها ممکن است به آن پایداری که تصور می کردیم ، نباشند.»

همواره توجه زیادی در زمینه تغییراتی که اکنون مشاهده می کنیم وجود داشته است اما به گفته دانشمندان اولویت بر تغییرات در آینده قرار دارد. ناسا به تازگی یک کمپین میدانی شش ساله را برای مطالعه اثرات گرم شدن آب ها و تغییر الگوهای فعلی بر اثر تخریب یخی گرینلند، راه اندازی کرده است. به گفته دانشمندان ناسا، بسیاری از جمعیت زمین در نواحی ساحلی زندگی می کنند و آنها باید خود را برای تبعات این فرآیند آماده کنند.

هوش انسان ۳۰ برابر قوی‌تر از هوش مصنوعی

 

انقلاب هوش مصنوعی در آینده نزدیک، نظریه‌ای است که بسیاری آن را غیرقابل انکار می‌دانند، اما مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد انسان‌ها در برابر ربات‌ها چندان نیز بی‌دفاع نخواهند بود.

 

به گزارش بیگ بنگ به نقل از همشهری، براساس مطالعه‌ای جدید،‌ قدرتمند‌ترین ابر کامپیوتر امروز جهان تنها یک سی‌ام قدرت مغز انسان را دارند،‌ از این رو انسان هنوز مدت زمان زیادی برای غلبه بر قدرت ربات‌ها در اختیار دارد. دو دانشجوی دکترا در آمریکا براساس محاسباتی به نام TEPS که توانایی‌های محاسباتی و پردازشی کامپیوترها را برآورد می‌کند، موفق شدند قدرت مغز انسان را با کامپیوترها مقایسه کنند. از آنجایی که مقیاسی دقیقا برابر با مغز انسان وجود ندارد، محققان از تخمینی نزدیک به واقعیت برای محاسبه دفعات شلیک سیگنال‌های الکترونیکی توسط نورون‌های مغزی استفاده کردند.

به گفته محققان دانشگاه کالیفرنیا برکلی، یکی از فواید عملی محاسبه توان مغز در موضوع ارتباطات این است که چنین محاسبه‌ای تاکنون انجام نشده‌است و می‌توان به کمک آن تخمینی مستقل از هزینه‌های سخت‌افزاری محاسبات کامپیوتری را در مقایسه با مغز به دست آورد. محققان در این مطالعه از ابر کامپیوتر سکویا به عنوان قهرمان هوش مصنوعی استفاده کرده‌اند: دستگاهی که رکورد نیروی TEPS را در اختیار دارد. محاسبات انجام شده نشان می‌دهد کمینه توان محاسباتی مغز ۳۰ برابر بیشتر از سکویا است و براساس قیمت‌های کنونی بازار،‌ این به آن معنی است که اگر انسانی می‌توانست قدرت پردازش مغز خود را اجاره بدهد، می‌توانست درآمدی برابر ۴۷۰۰ تا ۱۷۰ هزار دلار داشته‌ باشد.

با این‌همه دانشمندان هنوز به خوبی نمی‌دانند میزان بهره‌وری مغز از قدرت محاسباتی‌اش در مقایسه با بهره‌وری سیستم‌های طراحی شده توسط انسان چه اندازه‌است،‌ از این رو حتی اگر مشخص بود برای انجام محاسباتی مشابه با محاسبات مغز انسان و به شیوه مغز انسان به چه اندازه سخت‌افزار نیاز است، این تعداد سخت‌افزار تفاوت زیادی با تعداد سخت‌افزارهایی دارد که مهندسان برای دست‌یابی به عملکردی مشابه با مغز انسان به آن نیاز دارند. این مطالعه در قالب بخشی از پروژه تاثیر هوش مصنوعی انجام گرفته‌است، پروژه‌ای که به مقایسه هوش روباتیک و هوش انسانی می‌پردازد و در عین حال بر روند پیشرفت نرم‌افزارها در طول سال‌های آینده تمرکز دارد.

دانشگاهیان آمریکایی: ویکی پدیا قابل اعتماد نیست!

 

مطالعات محققان دانشگاه کانکتیکات در آمریکا نشان می دهد که مطالب ارائه شده در سایت ویکی پدیا، که محبوب ترین دانشنامه آنلاین جهان و یکی از پر بیننده ترین وب سایت ها در ایالات متحده است، قابل اعتماد نیست.

 

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایرنا، مطالعات جدید نشان می دهد که تمام مطالب این دانشنامه، به ویژه موضوعات علمی جنجالی و بحث برانگیز، در تمام موارد قابل اعتماد نیست. وبگاه اصلی ویکی پدیا انگلیسی ۱۵ ژانویه ۲۰۰۱ (۲۶ دی ۱۳۷۹ ) آغاز به کار کرد، بنیانگذاران آن جیمی ولز و لری سنگر بودند. ویکی پدیا واژه ای ترکیبی از دو واژه ‘ویکی’ به معنی وبگاه مشارکتی و انسیکلوپدیا یا دانشنامه و دائره المعارف گرفته شده است؛ گفته می شود وبگاه اصلی این دانشنامه آنلاین در فلوریدا آمریکاست.

محققان دانشگاه کانکتیکات آمریکا برای انجام این پژوهش، سابقه ویرایش موضوعات بحث برانگیزی مانند باران اسیدی، فرگشت و گرمایش زمین و موضوعات غیر بحث برانگیز مانند قانون های استاندارد فیزیک و نسبیت عام را برای مدت طولانی بررسی کردند. در این مطالعه تعداد ویرایش ها و تعداد کلمات اضافه یا حذف شده و تعداد متوسط بازدید ها به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج این مطالعه نشان می دهد که داده های وارد شده در مورد مسائل بحث برانگیز بیش از حد تصور ویرایش می شوند. برای مثال، مطالب مربوط به گرمای جهانی، در روز حدود دو تا سه بار ویرایش می شوند و در روز حدود ۱۰۰ کلمه تغییر می کند؛ این در حالیست که در مدل استاندارد فیزیکی این مبحث، تنها ۱۰ کلمه، آن هم در طول چند هفته تغییر می کند.

ویراش های صورت گرفته در مورد موضوعاتی مانند باران اسیدی در هر ثانیه ویرایش می شوند که در اکثر آنان اشتباهات فاحشی نهفته است و به این صورت علم تحریف می شود. محققان توصیه می کنند که افراد برای افزایش سطح آگاهی در مورد یک موضوع خاص، مقاله علمی مربوط به همان موضوع را در مجلات علمی مطالعه کنند و به اطلاعات ارائه شده در ویکی پدیا بسنده نکنند. نتایج این تحقیقات در مجله PLOS ONE منتشر شده است.

عملکرد مولکولی مغز زنان و مردان متفاوت است!

 

محققان دانشگاه نورت وسترن در آمریکا در هنگام آزمایش اثرات یک داروی ضد افسردگی بر روی موش ها متوجه شدند که عملکرد مغزهای دو جنس نر و ماده در سطح مولکولی متفاوت است.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایرنا، محققان می گویند، نتایج این مطالعه حائز اهمیت است زیرا دارو URB-597 یک داروی ضد افسردگی است که یک مولکول مهم برای آزاد سازی انتقال دهنده های عصبی را تنظیم می کند. کاترین ولی استاد نرولوژی در دانشگاه نورت وسترن معتقد است: اهمیت مطالعه تفاوت های جنسیتی در مغز در خصوص ساخت بیولوژیکی است.

در این مطالعه محققان متوجه شدند که داروی URB-597 اثر یک اندوکانابینوئید به نام آناندامید(anandamide) را افزایش می دهد تا انتشار انتقال دهنده های عصبی را در موش های ماده کاهش دهد. به گفته محققان، چرخش هورمون های تولید مثلی عامل این تفاوت نیست. محققان می دانند که اختلالات مغزی در میان نرها و ماده ها متفاوت است با این وجود تردیدهایی نیز در این مورد وجود دارد که آیا این تفاوت ها بیولوژیکی است و یا فرهنگی هستند.

اما در این مطالعه یک تفاوت شیمیایی در میان مغزهای نر و ماده کشف شده است. محققان متوجه شدند که این اختلاف در سطح مولکولی و در تعامل میان مولکول های ERalpha and mGluR1 است. جزئیات بیشتر این مطالعه درمجله Neuroscience منتشر شده است.

اعتیاد به اینترنت عامل بیماری در انسان!

 

پژوهش دانشمندان دانشگاه سوانسی انگلیس و دانشگاه میلان ایتالیا نشان می دهد که صرف زمان بسیار زیاد در اینترنت، سیستم ایمنی بدن انسان را ضعیف می کند و سبب ایجاد بیماری در افراد می شود که افزایش ابتلا به سرماخوردگی و آنفلوآنزا از جمله این بیماری هاست.

 

به گفته ی محققان افرادی که سطوح بالاتری از اعتیاد به اینترنت دارند نسبت به افرادی که اوقات کمتری را در اینترنت سپری می کنند، بیشتر احتمال دارد که تسلیم بیماری ها شوند. این محققان معتقدند که این موضوع به دلیل این حقیقت است که افراد معتاد به اینترنت منزوی تر هستند و در نتیجه سیستم ایمنی ضعیفی دارند. مطالعات گذشته نشان داده اند افرادی که مدت زمان بیشتری را در پای اینترنت می گذارند، محرومیت از خواب بیشتری را تجربه می کنند، عادات غذا خوردن بدتری دارند و کمتر ورزش می کنند و به سیگار کشیدن و مصرف نوشیدنی های ناسالم بیشتر تمایل دارند.

این رفتارها به سیستم ایمنی بدن آنها آسیب می زند و آسیب پذیری آنها را برای ابتلا به بیماری ها بیشتر می کند. پروفسور فیل رید از دانشگاه سوانسی انگلیس می گوید: متوجه شدیم که تاثیر اینترنت بر روی سلامت افراد مستقل از یک سری عوامل دیگر مانند افسردگی، بی خوابی و تنهایی است که با سطوح بالای استفاده از اینترنت و نیز سلامت ضعیف ارتباط دارد.

 

محققان در یک مطالعه ۵۰۰ فرد ۱۸ تا ۱۰۱ ساله را مورد بررسی قرار دادند. آنها متوجه شدند، افرادی که اوقات بسیار زیادی را در اینترنت صرف می کردند نسبت به افرادی که اوقات کمتری را در اینترنت می گذراندند، بیشتر به علائم سرماخوردگی و آنفلوآنزا مبتلا می شدند. این پژوهش نشان داد، افرادی که از سطح بالاتری از اعتیاد به اینترنت برخوردار بودند حدود ۳۰ درصد بیشتر به علائم سرماخوردگی و یا آنفلوانزا مبتلا می شدند. محققان همچنین متوجه شدند، افرادی که به اینترنت معتاد هستند زمانی که ارتباط آنها با اینترنت قطع می شود، تنش بیشتری را تحمل می کنند. جزئیات بیشتر این پژوهش در journals.plos.org منتشر شده است.

دستگاه تصویربرداری جدید با وضوحی در حد نانو به مغز زوم می کند

 

از آنجایی که مغز انسان پیچیده ترین ماشین در عالم است، ناشناخته های بسیاری در مورد آن باقیمانده است، دانشمندان تاکید دارند که دانسته های موجود از مغز انسان از نادانسته ها کمتر است؛ اما یک ابزار تصویربرداری جدید دانشمندان را قادر ساخته تا به مغز انسان از نمایی بسیار نزدیک بنگرند و امکان نگاه کردن به طور واضح به هر جزء یاخته ای یا زیر یاخته ای را ممکن ساخته است. این کار کمک شایانی به درک بهتر از چگونگی حرکت سیگنال ها به داخل و خارج از مغز (دندریت به اکسون به عصب) و دیگر فرایندها که توجه زیادی به آن نشده خواهد کرد.

به گزارش بیگ بنگ، پژوهشگران در دانشکده ی پزشکی بوستون و دانشگاه هاروارد این روش تصویربرداری را توسعه داده اند که دستگاه نوار جمع کن خودکاری مجهز به چاقوی الماس را برای نمونه برداری از بخش های بسیار نازک به کار می برد و سپس این برش ها زیر میکروسکوپ الکترونی اسکن می شوند. توسط نرم افزاری که دانیل برگر (Daniel Berger) هم-مولف این پژوهش تولید کرده است، رنگ هایی گوناگون به اجزای یاخته ای مختلف اختصاص می یابد.

اولین نمونه ی آزمایش یک موش بالغ بود. بخش حسی مربوط به سبیل این موش مورد مطالعه قرار گرفت و به درون پوسته ی بیرونی مغز (neocortex) این موش زوم شد. دستگاه تصویربرداری امکان مشاهده ی دقیق شکاف های سیناپسی (فضای مابین اکسون های همجوار و دندریت ها) را فراهم آورد. کیسه های محتوی انقال دهنده های عصبی که وسیکل(vesicle) نام دارند قطری کمتر از ۴۰ نانومتر دارند. مشخص شد که حساسیت موجود در سبیل های موش بیشتر از حساسیت نوک انگشت انسان است!

به گفته ی قانون پیتر می توان از روی موقعیت اکسون ها و دندریت ها به اتصال مابین شان پی برد. این فرضیه هیچگاه اثبات یا رد نشده است، اگرچه ارائه دهنده ی این نظریه مخالف آن است. این دستگاه تصویر برداری سرانجام اشتباه بودن این فرضیه را ثابت کرد. اکسون ها گونه های بسیاری دارند و حتی شاید سه دندریت داشته باشند که به جای یک سیناپس چندین سیناپس داشته باشد.

نارایانان کستورای (Narayanan “Bobby” Kasthuri) نخستین نویسنده ی این پژوهش می گوید “ما این طرح مشخص را داشتیم که چگونه نظمی به این زیبایی بر نحوه ی اتصال عصب ها به هم وجود دارد.” و توضیح می دهد : « اما اگر به خود ماده نگاه کنید اینطور به نظر نمی آید. این اتصالات آنقدر به هم ریخته هستند که به سختی می توان نقشه ای را برای آن تصور کرد. اما ما بررسی کردیم و به وضوح الگویی وجود دارد که نمی توان گفت تصادفی است.» دانشمندان در مخالفت کردن با این توسعه ی جدید توافق دارند، چرا که خیلی ها گمان می برند که کاوش در مورد چیزی به بزرگی و بی انتهایی مغز انسان، هدر دادن پول است. دیگران آن را به عنوان شانسی برای یادگیری می بینند و اینکه ” دلیلی برای متوقف شدن وجود ندارد مگر اینکه نتایج کسل کننده شوند.”

ساخت اولین لیزر سفید

 

دانشمندان و مهندسان دانشگاه ایالتی آریزونا، در تمپه(Tempe)، اولین لیزری را ساختند که می تواند نور درخشنده در طیف کاملی از رنگهای قابل مشاهده ایجاد کند. مخترعان این دستگاه تخمین می زنند که این لیزر می تواند در صفحه نمایش های ویدئویی، روشنایی حالت جامد، و یک نسخه مبتنی بر لیزر از Wi-Fi استفاده شود.

به گزارش بیگ بنگ، اگر چه در تحقیقات قبلی لیزرهای قرمز، آبی، سبز و غیره ایجاد شده بود، هر یک از این لیزرها معمولا فقط یک رنگ نور را منتشر می کردند. ایجاد یک ساختار یکپارچه قادر به انتشار رنگهای تکی قرمز، سبز، و آبی همه در یک زمان ثابت شده که کار مشکلی است، زیرا نیاز به ترکیب نیمه هادی ها بسیار متفاوت دارد. رشد چنین کریستالهای غیر همسان، درست در کنار یکدیگر اغلب اوقات اثر یکدیگر را خنثی می کنند و ناهمگونی به بار می آورند.

اما در حال حاضر دانشمندان می گویند که بر این مشکل غلبه کرده اند. قلب دستگاه جدید یک ورق با ضخامت نانومتری است که از آلیاژ نیمه هادی روی، کادمیوم، گوگرد، و سلنیوم ساخته شده است. ورق به بخش های مختلف تقسیم شده است. هنگامی که با یک پالس نور برانگیخته می شود، بخش غنی از کادمیوم و سلنیوم نور قرمز را منتشر می کنند و نواحی غنی از کادمیوم و گوگرد نور سبز ساطع می کنند ؛ و نواحی که غنی از روی و گوگرد هستند رنگ آبی از خود ساطع می کنند.

محققان این آلیاژ را در مراحل رشد، تغییر دما و دیگر شرایط رشد در طول زمان به دقت تغییر دادند. با کنترل فعل و انفعال میان فازهای بخار، مایع و جامد مواد مختلف این آلیاژ ساخته شده است که این نانو ورق، به آنها اطمینان می داد که این کریستال های مختلف می تواند بدست آید. دانشمندان به صورت جداگانه می توانند هر بخش از نانو ورق با یک پالس نوری را هدف قرار دهند، تغییر قدرت پالس های نوری در هر بخش، باعث چگونگی درخشش آن خواهد شد، این لیزر ۷۰ درصد رنگ محسوس تر از منابع نوری معمول را می سازد.

کانگ-ژنگ نینگ، فیزیکدان و مهندس برق در آریزونا دانشگاه ایالتی در تمپه که با این لیزر کار کرده می گوید: لیزر می تواند به مراتب بیشتر از LED ها در مصرف انرژی کارآمدتر باشد. علاوه بر این، او می گوید که لیزر سفید هم می توانند به نمایش ویدئو با رنگ های زنده تر و کنتراست بالاتر از صفحه نمایش معمولی منجر شود. یکی از کاربردهای مهم این دستاورد می تواند “Li-Fi” باشد. تکنولوژی Li-Fi امکان اتصال دستگاهها توسط نور به اینترنت را می دهد.

این تکنولوژی ۱۰ برابر سریعتر از سرعتهای امروزی وای فای است اما یکی از دانشمندان می گوید که لای-فای به تازگی تحت توسعه بر روی LED است. او می گوید که لیزر سفید ۱۰ تا ۱۰۰ برابر از LEDهای بر مبنای لای فای سریع تر می باشد، چونکه لیزرها قادرند که داده ها را با سرعت بیشتری از LEDهای سفید کدگذاری کنند. در آینده، دانشمندان قصد دارند که بر روی برانگیخته شدن این لیزرها با الکتریسته به جای پالسهای نور مطالعه کنند. آنها یافته های خودشان را در تاریخ ۲۷ جولای در نشریه نانوتکنولوژی نیچر منتشر کردند.

داروی سرطان، ویروس اچ آی وی را از مخفیگاهش خارج می کند!

 

محققان می گویند که امکان بیرون کشیدن ویروس عامل ایدز؛ اچ آی وی، از مخفیگاه هایش در بدن با کمک یک داروی سرطان وجود دارد.

 

به گزارش BBC ، هنر داروهای ضد ویروسی این است که اچ آی وی موجود در جریان خون را می کشد، اما “ذخایری” پنهان از آن را دست نخورده باقی می گذارد. مطالعه منتشر شده در نشریه پلاس وان نشان داد که این دارو در فعال کردن ویروس های پنهان اچ آی وی “بسیار موثر” است. متخصصان می گویند که این نتایج جالب توجه است، اما باید اطمینان یافت که این دارو خطری برای بیماران آلوده به اچ آی وی ایجاد نمی کند. خطر ذخایر پنهان اچ آی وی در یک کودک اهل میسیسیپی ثابت شد، او در زمان تولد داروهای ضدویروسی دریافت کرد. اما علیرغم آنکه برای دو سال عاری از ویروس به نظر می رسید، با توقف داروها ویروس دوباره ظاهر شد.

بزن و بکش

تصور می شود که یک استراتژی موسوم به “بزن و بکش” در درمان اچ آی وی نقش اصلی را داشته باشد – “زدن” ویروس های نهفته اچ آی وی را بیرون می کشد تا امکان کشتن آنها با دارو فراهم شود. تیم دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا در دیویس در مورد داروی پی ای پی ۰۰۵ (PEP005) تحقیق کرد. این یکی از اجزای درمانی برای جلوگیری از بروز سرطان در پوستی است که در اثر آفتاب آسیب دیده. آنها دارو را در سلول های کشت شده در آزمایشگاه و همچنین به روی بخش هایی از سیستم ایمنی استخراج شده از بدن ۱۳ فرد مبتلا به اچ آی وی امتحان کردند. گزارش شد که این دارو در فعال کردن اچ آی وی پنهان بسیار موثر است و نماینده شیوه تازه ای برای مقابله با این ویروس است.

دکتر ساتیا داندکار از اعضای تیم تحقیق گفت: « خیلی خوشحالیم که یک کاندیدای برجسته برای فعال سازی مجدد اچ آی وی و ریشه کنی این بیماری را یافته ایم؛ دارویی که قبلا تایید شده و هم اکنون در بیماران استفاده می شود.» با این حال این دارو هنوز مستقیما در افراد مبتلا به اچ آی وی آزمایش نشده است. پروفسور شارون لوین از دانشگاه ملبورن نتایج را جالب خواند و گفت:‌ « این مطالعه خانواده دیگری از داروها را به فهرست داروهای بالقوه آزمایشی برای حذف اشکال با دوام اچ آی وی می افزاید، هرچند کار زیادی باقی است تا معلوم شود در بیماران موثر است یا نه.» به گفته او هرچند سازمان مواد غذایی و دارویی آمریکا قبلا این دارو را تایید کرده اما آزمایش ایمنی آن در بیماران اچ آی وی کار بیشتری می برد.