دانشمندان به استقبال مهمترین پرسش های بشر می روند!

چارلز توان (Charles Townes)، مخترع و برنده جایزه نوبل فیزیک جمله تامل برانگیزی دارد که می‌گوید، شگفت انگیزترین چالش درباره یک ایده جدید این است که هنوز چیزی از آن نمی دانیم.

شگفت انگیزترین چالش درباره یک ایده جدید این است که هنوز چیزی از آن نمی دانیم

دانسته‌های انسان درباره علم و فناوری با سرعت زیاد در حال پیشرفت است. از قرن پیش تاکنون، شناخت وسیع‌تری از دنیای اطرافمان پیدا کرده‌ایم، فناوری‌های نوین به کمک زندگی بهتر انسان آمده‌اند و درمان بسیاری از بیماری‌ها پیدا شده است، اما هنوز سوالات و چالش‌های زیادی وجود دارد و می‌توان گفت، توسعه دانش و فناوری انتهایی برای بشر ندارد. دانشمندان حوزه‌های مختلف علمی و فناوری، آینده زندگی بشر را با توجه به روند پیشرفت اکتشافات و اختراعات پیش‌بینی می‌کنند.

روزی می رسد که تمام بافت های بدن انسان با علوم مهندسی‌جایگزین شود؟
سال ۱۹۹۵ مقاله‌ای درباره پیشرفت های فناوری بافت های مصنوعی نوشتیم. جایگزینی لوزالمعده، بافت‌های پلاستیکی مثل پوست مصنوعی و بافت‌های الکترونیکی که به افراد نابینا کمک می‌کند حسی از دیدن داشته باشند، نمونه‌هایی از این فناوری هستند، اما در این سال ها همه این محصولات فقط معرفی شده‌اند؛ چه آنها که به مرحله تولید محصول رسیدند و چه آنها که در مرحله آزمایش بالینی قرار داشتند. محصولاتی که از آنها به طور عملی در بدن استفاده می‌شود در حد اعضای خارجی بدن و با توانایی بسیار محدود است. پیچیدگی زیاد بافت‌های بدن انسان و نداشتن شناخت کافی نسبت به عملکرد آنها از جمله دلایل وجود این محدودیت‌هاست. باید پژوهش‌ها و آزمایش‌های فراوانی برای طراحی و ساخت یک بافت مصنوعی انجام شود.

پیچیدگی زیاد بافت بدن و نداشتن شناخت عملکرد آنها از جمله دلایل وجود محدودیت های آنهاست

با وجود این، ایده‌های بسیاری برای ساخت یا بازسازی بافت‌های بدن مطرح شده و احتمالا تا چند قرن آینده، فناوری جایگزینی همه بافت‌های بدن با یک بافت مصنوعی نزدیک به شکل طبیعی آن ممکن خواهد شد. تحقیقات در این زمینه بسرعت در حال توسعه است و احتمالا در آینده مهندسی ژنتیک در زمینه بیماری‌های مرتبط با مغز مثل پارکینسون و آلزایمر پیشرفت‌هایی خواهد داشت. البته بیماری‌هایی مثل اوتیسم و اسکیزوفرنی بیماری‌های عجیبی هستند، چون ساختار عصبی که با آن درگیر می‌شود هنوز مشخص نیست تا بتوان راهی برای درمان آن یافت، اما جواب مشخص به این سوال را بیوشیمی بهتر از علوم اعصاب می‌تواند جواب دهد. نوشته: روبرت لانگر (Robert Langer) استاد موسسه دیوید کخ‌ دانشگاه ماساچوست

آیا در آینده امکان سکونت انسان در سیاره دیگری وجود دارد؟
این بستگی به تعریف ما از معیارهای محل قابل سکونت دارد. همین الان ربات‌ها روی مریخ فرود می‌آیند، اما درباره فرستادن حیات، حتی حیات میکروبی در جای دیگری غیر از زمین دوام نیاورده است. اگر منظور از سکونت پذیری امکان سکونت و زادآوری انسان جایی غیر از زمین باشد، به نظر می رسد تا ۵۰ سال دیگر امکان این کار فراهم شود. با وجود این، زندگی مستقل گروهی از انسان‌ها در جایی خارج از زمین و بدون نیاز به پشتوانه زمینی، دستاوردی بسیار دور از دسترس است.

زندگی انسان ها در خارج از زمین و بدون نیاز به پشتوانه زمینی، دستاوردی دور از دسترس است

سال ها و شاید قرن ها زمان می‌برد تا انسان بتواند محیط زیست پایداری برای اقامت و ادامه زندگی در جایی خارج از زمین فراهم کند. شرایط زیستی موجودات زنده نسبت به چگونگی ساخت سکونت گاه و مسائل دیگر پیچیدگی بیشتری دارد و واکنش ارگانیسم‌ها در شرایط محیطی دیگر غیرقابل پیش‌بینی است. نبود جو و مشکلات تنفسی برای انسان هم چالش دیگری است که هنوز راه‌حل مشخصی برای آن وجود ندارد. نوشته: کاترین کلنی (Catharine A. Conley)، متخصص علوم سیاره‌ای ناسا

آیا می‌توان در آینده با کمک فناوری‌های پوشیدنی احساسات را به درستی نشان داد؟
احساسات شامل سیگنال‌های بیوشیمیایی و الکتریکی است که به هر عضو بدن دسترسی پیدا می‌کنند. برای مثال، استرس می‌تواند سلامت روانی و فیزیکی را تحت تاثیر قرار دهد. فناوری‌های پوشیدنی در طولانی مدت به ما اجازه می‌دهد، الگوی این سیگنال‌ها را کمی کنیم. فناوری‌های پوشیدنی تا دهه آینده می‌توانند معیارهای مختلف مثل دمای هوای مناسب برای سلامت هر شخص را محاسبه کنند.

احساسات شامل سیگنال‌های بیوشیمیایی و الکتریکی که به هر عضو بدن دسترسی پیدا می کنند

گجت های هوشمند مرتبط با انسان بر پایه سنجش میزان خواب، استرس و فعالیت اجتماعی شرایط را کنترل می‌کنند و هشدارهای لازم را به فرد می‌دهند. با وجود این هشدارها هیجانات ناگهانی فرد تا حد زیادی کنترل می‌شود و بیماری‌های عصبی و روانی کاهش می‌یابد. نوشته: رزالیند پیکارد (Rosalind Picard)، موسس و مدیر گروه تحقیقاتی آزمایشگاهی ام آی تی

آیا شانسی برای پیدا کردن حیات فرازمینی در آینده داریم؟
قطعا، ما از حیات در سیاره خودمان خبر داریم و هر چیزی که درباره جهان می‌دانیم، بارها و در جاهای مختلف کیهان روی داده است. برای مثال، وقتی می‌بینیم ستاره‌ای منفجر شده است، اتفاق منحصر به‌ فردی نیست و می‌توانیم تعداد زیادی از این انفجارها را رصد کنیم. هیچ اتفاقی در جهان منحصر به فرد نیست و حتی اگر پدیده‌ای نادر باشد، بالاخره روزی کشف می‌شود. ممکن است شرایط حیات فرازمینی متفاوت از شرایط حیات روی زمین باشد، اما حتما نوعی از حیات جایی از هستی وجود دارد. در کهکشان ما صدها میلیارد ستاره وجود دارد که میلیاردها ستاره شبیه خورشید هستند. همچنین میلیاردها کهکشان در کیهان وجود دارد و با این حساب حدود ۲۳ ۱۰ ستاره در کیهان به صورت مرئی وجود دارد. تعداد سیاره‌ها هم احتمالا به اندازه ستاره‌ها یا حداقل حدود ۷۰ درصد تعداد ستاره‌هاست.

منظومه ما هشت سیاره دارد، بسیاری از ستاره‌ها پنج یا شش سیاره کشف شده دارند

منظومه ما هشت سیاره دارد، بسیاری از ستاره‌ها پنج یا شش سیاره کشف شده دارند. به این ترتیب ممکن است تعداد سیاره‌های فراخورشیدی حتی از ستاره‌ها بیشتر باشد. بنابراین قطعا حیاتی روی این سیاره‌ها وجود دارد و ستاره‌شناسان معتقدند تا ۲۵ سال دیگر، حیاتی خارج از سیاره زمین کشف می‌شود. اکنون منجمان به دنبال نشانه‌هایی از حیات هوشمند هستند. همزمان تکنیک‌ها و فناوری‌های جست‌وجو در کیهان هم در حال پیشرفت است و می‌توانیم ستاره‌های بیشتری را رصد کنیم. نوشته: جان هرنشاو (John Hearnshaw)، استاد بازنشسته نجوم دانشگاه کانتربری نیوزلند

آیا می‌توانیم در آینده جلوی انقراض گونه‌های مختلف حیات را در زمین بگیریم؟
اگر اقدامات سریعی انجام دهیم، می‌توانیم حرکت به سمت انقراض را کندتر کنیم. مهم‌ترین علت انقراض گونه‌های حیات، از دست رفتن زیستگاه است. به همین دلیل ما باید شرایط مناسبی برای تامین ذخیره‌گاه زیست کره فراهم کنیم. ذخیره‌گاه زیست‌کره مناطق حفاظت‌ شده طبیعی و زیستی هستند که علاوه بر حفاظت، مطالعاتی برای بهره‌برداری منابع طبیعی انجام می‌دهند. تفاوت مناطق حفاظت‌شده و ذخیره‌گاه زیست کره این است که مدیریت این مناطق بر پایه توسعه پایدار حفاظت از منابع ژنتیک، گیاهی و جانوری استوار است.

مهم‌ترین علت انقراض گونه‌های حیات، از دست رفتن زیستگاه است

یکی از اهداف مهم توسعه پایدار، مطالعه تغییر متقابل دگرگونی‌های محیطی و تطابق ساختارهای ژنتیک جمعیت گونه‌هاست. برای این ابتکار عمل باید گونه‌هایی را که شانس بقای بیشتری در اکوسیستم‌ها دارند شناسایی کنیم و در جهت توسعه علوم محیط زیست و بوم‌شناسی بکوشیم. توجه بیشتر به جنبه‌های اقتصادی و اجتماعی مسائل محیط زیستی و تمرکز روی توسعه پایدار کشاورزی نیز موضوعات دیگری است که باید در نظر گرفته شود. نوشته: ادوارد ویلسون (Edward O. Wilson)، استاد بازنشسته دانشگاه هاروارد

آیا آلزایمر روزی درمان خواهد شد؟
فکر می‌کنم آلزایمر به طور طبیعی درمانی ندارد، اما خیلی امیدوارم که در دهه‌های آینده روش‌های درمانی نوینی پیدا شود. اکنون آزمایش‌های پیشگیری برای بررسی اختلالات و علائم زیستی قبل از مواجهه با آلزایمر انجام می‌شود و هرچند راهی برای درمان آن وجود ندارد، اما می‌توانیم ۵ تا ۱۰ سال بیماری را عقب اندازیم.

آزمایش های پیشگیری برای بررسی اختلالات و علائم زیستی قبل از مواجهه با آلزایمر انجام می شود

همین میزان کنترل بیماری تا ۵۰ درصد معضلات روانی را که فرد با آنها روبه‌رو می‌شود، کاهش می‌دهد و افراد در سنین پایینتر با آلزایمر مواجه نمی‌شوند. نوشته: ریسا اسپرلینگ (Reisa Sperling)، استاد عصب‌شناسی دانشگاه پزشکی هاروارد و رئیس مرکز تحقیقات و درمان آلزایمر

روزی می‌رسد که بتوانیم حوادث طبیعی مثل زلزله را پیش بینی کنیم؟
وقوع بعضی حوادث طبیعی قابل پیش بینی است. برای مثال اکنون می‌توان وقوع طوفان یا فوران آتشفشان را از ساعت ها قبل پیش بینی کرد و شروع گردباد از چند دقیقه قبل مشخص می‌شود، اما زلزله از حوادث طبیعی چالش برانگیز است. با توجه به اطلاعاتی که از فیزیک زلزله داریم، نمی‌توان آن را پیش بینی کرد.

می‌توان وقوع طوفان یا فوران آتشفشان را از ساعت ها قبل پیش بینی کرد

تنها کار مفیدی که می‌توان انجام داد، پیش‌بینی میزان آسیب‌ پذیری زمین و هشدارهایی در فاصله چند دقیقه تا چند ثانیه پیش از وقوع زلزله است. هرچند این زمان برای خروج از منطقه کافی نیست، اما می‌تواند آسیب‌ها را کاهش دهد و فرصت برای پیدا کردن مکان امن به افراد می‌دهد. نوشته: ریچارد آلن (Richard M. Allen)، متخصص لرزه‌نگاری آزمایشگاه دانشگاه برکلی

منبع : jamejamonline.ir – scientificamerican.com