تهدید یا فرصت

عبدالرضا ناصرمقدسی *

 

بی‌شک همان‌طور‌که بارها گفته شده مهم‌ترین اتفاق سال گذشته همه‌گیری کرونا بود. همه‌گیری‌ای که میلیون‌ها نفر در سرتاسر جهان را مبتلا و بخش قابل‌توجهی را به کام مرگ کشاند. ویروسی که بار دیگر ناتوانی انسان در برابر طبیعت را به رخ او کشاند و گوشزد کرد که حتی در قرن بیست‌ویکم نیز باز این طبیعت است که می‌تواند برنده نهایی باشد. جالب است که ویروس‌ها بارها در همین قرن نیز به ما حمله‌ور شده بودند، اما شاید این غرور انسانی بود که مانع توجه جدی به آنها می‌شد. ویروس مسبب بیماری ایدز مدت‌هاست که انسان را به زانو درآورده و باعث مرگ بسیاری در جهان شده است. در همین چند سال اخیر نیز با ویروس‌هایی مانند سارس و مرس روبه‌رو بودیم و هنوز که هنوز است کابوس ابولا به پایان نرسیده است. وقتی همه اینها کنار هم قرار می‌گیرد، پدیده‌ای با نام همه‌گیری کووید-‌19 چندان پدیده عجیبی نخواهد بود. اما با وجود همه این هشدارها انسان در برابر کووید-‌19 غافلگیر شد. نه‌تنها آسیب جسمانی زیادی را متحمل شد بلکه روابط اجتماعی نیز تغییر کرد و شرایط اقتصادی اکثر کشورها به هم خورد. با‌این‌حال شاید این خصلت انسانی باشد که می‌تواند تهدید را به فرصت بدل کند. سال گذشته شاهد اتفاقات مهمی در عرصه علم بودیم که شاید پرشکوه‌ترین آنها نشستن مریخ‌نورد استقامت بر سطح مریخ بود. اینکه بشر توانست با موفقیت این مریخ‌نورد پیشرفته را بر سطح مریخ بنشاند و آن را به‌طور زنده پخش کند، حاکی از موفقیت بسیار بزرگی برای او بود. اما حتی این کار پرشکوه را نمی‌توان مهم‌ترین دستاورد علمی انسان در قرن گذشته دانست. وقتی کرونا این‌گونه همه‌چیز را درمی‌نوردد، پس مهم‌ترین حوزه دستاورد بشری نیز باید در رویارویی با آن اتفاق بیفتد. اما این رویارویی شکلی عجیب داشت و به‌جای اینکه با یک دارو‌ یا یک یافته خاص شناخته شود، خود را با شبکه‌ای پیچیده از اقداماتی نشان می‌داد که در کنار هم دستاورد بزرگی را به نمایش گذاشت. اینکه دستاورد بشری در مقابله با یک پاندمی مرگبار، به‌جای یک دارو به شبکه‌ای از روابط بدل شود، دستاورد بسیار بزرگی است که نیازمند تحلیل‌های گسترده برای درک بهتر آن است. البته این پاسخ شبکه‌ای به پاندمی کووید-19 خود حاصل رشد روزافزون علم بود. رشدی که همسو با گسترش پاندمی گسترش یافت و ابعاد جدیدی نیز به خود گرفت. وقتی پاندمی شروع شد، دانشمندان در جهات مختلف به رویارویی با آن پرداختند. طبیعی است که اولین مواجهه در بیمارستان‌ها اتفاق افتاد. زمانی که هیچ داروی مؤثری علیه این پاندمی وجود نداشت و همه به‌شدت از آن می‌ترسیدند، پزشکان از هر راهی که به ذهنشان می‌رسید‌، برای درمان این پاندمی سود جستند. انبوهی از داروها استفاده شد. مطالعات متعددی انجام شد و قدم‌به‌قدم بر دانش ما برای درمان کووید-19 افزوده شد. از سوی دیگر دانشمندان به دنبال شناخت هرچه بهتر این ویروس شتافتند. از کجا آمده بود؟ چه ساختاری داشت؟ جزء کدام دسته بود؟ چه مشابهت‌ها و تفاوت‌هایی با سایر سوش‌های ویروسی داشت؟ از چه راهی منتقل می‌شد؟ چگونه می‌شد جلوی انتقالش را گرفت؟ اینها همه سؤالات بسیار مهمی بود که حیات انسان‌ها به پاسخ آنها بستگی داشت. اما مهم‌ترین تلاش در حوزه تولید واکسن صورت گرفت. تلاشی که به انقلابی بزرگ در صنعت واکسن‌سازی منجر شد. شرکت‌های بزرگ داروسازی از روش‌های جدید و انقلابی برای ساخت واکسن علیه کرونا استفاده کردند. پیش‌بینی می‌شود راهی که این دانشمندان رفتند، به بشریت در رویارویی به بیماری‌هایی همانند سرطان نیز یاری برساند. آنها به‌جای استفاده از روش‌های مرسوم، این‌بار سراغ محتوای ژنتیکی ویروس رفته و از آن برای ایجاد واکسن جدید سود بردند. این واکسن با وارد‌کردن آران‌ای که محتوای ژنتیکی ویروس کرونا را شامل می‌شود، سعی می‌کند سیستم ایمنی را بفریبد. این آران‌ای پس از ورود به بدن وارد سلول‌های انسانی شده و به دنبال آن سبب ظاهر‌شدن یک‌سری از نشانگرهای خاص روی سطح سلولی می‌شود. این نشانگرها درواقع همان نشانگرهای ویروس کرونا هستند. بنابراین سیستم ایمنی با فکر اینکه این نشانگرها بیگانه هستند، علیه آنها واکنش نشان داده و این‌گونه خود را برای مقابله با ویروس کرونا در صورت ورود حقیقی آن به بدن آماده می‌کند. شاید تفکر اصلی حاکم بر این ویروس هم همان آماده‌سازی سیستم ایمنی با فریب آن باشد‌ اما دانشمندان از روشی بسیار جدید و پیشروانه برای ساخت آن بهره بردند که می‌تواند علاوه بر اینکه به ما در مقابله با ویروس کرونا یاری برساند، ما را برای مقابله با سایر حمله‌های ویروسی محتمل در آینده نیز مجهز کند. همین تکنولوژی در این روزها که با جهش جدید ویروس نیز مواجه هستیم این نوید را به ما می‌دهد که بتوانیم حتی سریعا علیه جهش‌های جدید هم مجهز شویم. در کنار تولید واکسن، مقوله مهم بعدی اهتمام اکثر کشورها در واکسیناسیون وسیع و گسترده بود. واکسیناسیون سبب می‌شود که زنجیره انتقال این بیماری شکسته شود. انتقال ویروس از یک فرد به فرد دیگر صورت می‌گیرد و وقتی ما بتوانیم هرچه بیشتر افراد یک جامعه را واکسینه کنیم، عملا با قدرت بیشتری از این زنجیره انتقال جلوگیری کرده‌ایم. از سوی دیگر هر‌چقدر واکسیناسیون را زودتر شروع کنیم، می‌توانیم از ابتلای افراد و مرگ‌ومیر ناشی از آن به میزان بیشتری جلوگیری کنیم. این کاری است که کشورهای مختلف در‌حال انجام آن هستند و امیدواریم که سرعت انجام آن در کشور ما نیز تسریع شود. البته باید به همه این تلاش‌های پزشکی انبوه کارهای فلسفی و اجتماعی و حتی هنری را نیز افزود. کووید-19 سرچشمه نگرش از زاویه‌های مختلف به یک بیماری شد. موضوعی که در چنین سطح و با ابعادی این‌چنینی اصلا سابقه نداشت. پاسخ انسان به پاندمی کووید-19 به یک شبکه پویا و پیچیده شباهت دارد که هر‌لحظه نیز پیچیده‌تر از قبل می‌شود. شاید بشر هیچ‌گاه این‌گونه به یک پدیده پاسخ نداده، آن را بررسی نکرده و عملا از یک تهدید، فرصتی برای پیشرفت نساخته است. این بزرگ‌ترین دستاورد انسان در قرن گذشته بود؛ دستاوردی که هنوز برای درک آن زود بوده و نیازمند نوشتن مقالات و کتاب‌های متعدد است.شرق. *متخصص مغز و اعصاب

 

جست ‌وجوی زیست در دریاچه‌های سیاره سرخ ‌فام

 حسن فتاحی* 

در آخرین روزهای سال میلادی گذشته، سازمان فضایی اروپا خبر از کشفی حیرت‌انگیز در سیاره مریخ یا بهرام داد؛ کشف چند دریاچه آب مایع زیر یخ‌های قطب جنوب این سیاره. پیش ‌از این نیز وجود دریاچه زیر یخ‌های قطب جنوب مشخص‌ شده بود، اما حالا علاوه بر شناخت دقیق‌تر، فهمیده‌اند کنار دریاچه بزرگ اصلی چند دریاچه کوچک هم وجود دارد. چرا کشف دریاچه مهم است؟ چون مسئله آب در مریخ مهم است و به همین خاطر پژوهش‌ها و نپاهش‌(رصد)های بسیاری صورت می‌گیرد. به سال ۲۰۰۳ بازگردیم که ماهواره مارس‌اکسپرس با داشتن انواع متنوعی از دستگاه‌های اندازه‌گیری پیشرفته، داده ارزشمندی از سطح مریخ برایمان ارسال کرد. شیوه کار به این ‌صورت بود که رادار مارسیس با ارسال امواج رادیویی با بسامد کوتاه به سطح سیاره و دریافت موج بازتابی می‌تواند ویژگی‌های لایه‌های سطحی و زیرسطحی را بفهمد. آب از جنبه‌های مختلف حائز اهمیت است، به‌ویژه آنکه می‌دانیم زیست، ازجمله زیست زمینی اگر از سویی به عنصر همچون کربن بسته است، از سوی دیگر با وجود آب درهم‌ تنیده شده. این نکته را نه امروزه که ۲۶۰۰ سال پیش فیلسوف یونانی، «تالس»، یادآور شد که آب خاستگاه هستی است. می‌دانیم که در کلاهک‌های قطبی مریخ آب به‌صورت یخ وجود دارد. در جو سیاره هم مقدار اندکی بخارآب هست که در سطح کاوشگرهایی که روی مریخ فرود آمده‌اند، به‌‌صورت شبنم دیده شده است. سال ۲۰۱۵ ناسا خبر از کشفی مهم داد؛ تراوش آب در شیب برخی تپه‌های نواحی استوایی مریخ، پدیده‌ای که قطعا روی زمین هم دیده‌اید، اما در مریخ اهمیت آن صدچندان است. اما خبر مهیج سپتامبر ۲۰۲۰ از این منظر مهم است که نشان می‌دهد آب به‌صورت مایع و در حالت پایدار به شکل دریاچه وجود دارد. اجازه دهید قبل از اینکه به کاوش بیشتر پیرامون وجود و شکل آب در مریخ بپردازیم کمی درباره ویژگی‌های این سیاره سرخ‌فام بگویم. مریخ که نام دیگرش بهرام است، چهارمین سیاره راژمان یا سامانه خورشیدی است و متعلق به رده‌ای که سیاره‌های خاکی-سنگی نام دارند، همچون زمین و ناهید و عطارد. در‌مقایسه‌با زمین یک‌ونیم برابر دورتر است؛ بنابراین سال آن تقریبا دو برابر زمین است. قطر مریخ اندکی کمتر از هفت هزار کیلومتر است و جرم آن یک‌دهم زمین. جو مریخ رقیق است و بیش از 90 درصد آن را گازکربنیک تشکیل می‌دهد. مقدار این گاز در جو زمین سه‌صدم درصد است. سه درصد جو مریخ از نیتروژن یا با نام دیگر آن ازت تشکیل شده که در قیاس با زمین بسیار کم است (78 درصد جو زمین از نیتروژن تشکیل شده است). درحالی‌که 20 درصد از جو زمین را اکسیژن تشکیل داده، این عنصر ضروری زیست در جو مریخ فقط یک‌دهم درصد است. فشار جو مریخ پنج‌هزارم فشار جو زمین است. این فشار برابر فشاری در فرازای ۳۵‌کیلومتری جو زمین است. شب‌هنگام مریخ با چشم یا با تلسکوپ سرخگون دیده می‌شود که دلیل آن وجود اکسید آهن فراوان در سطح و حتی در جو آن است. سطح مریخ سرد است، به‌طوری‌که دمای میانگین آن در روز منهای 15 درجه سانتی‌گراد است و در شب تا منهای صد درجه سانتی‌گراد فرومی‌افتد. در فصل تابستان مریخ و در گرم‌ترین نقطه استوای سیاره دما تا ۲۰ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. به سبب سرمای مریخ آب نمی‌تواند به شکل مایع باشد، از سویی چون فشار سطح سیاره بسیار کم است، بخار می‌شود؛ بنابراین محیط مریخ به کویری خشک شباهت دارد؛ چنان‌که در تصاویر ارسالی آخرین مریخ‌نورد هم دیده می‌شود. سطح مریخ پر از گودال‌های برخوردی ناشی از شخانه‌ها است. وجود گودال مؤید این است که سطح مریخ برخلاف زمین نباید دستخوش پدیده‌های زمین‌شناختی شدیدی شده باشد. تصاویر به‌دست‌آمده از انواع سامانه‌های سنجش در طیف الکترومغناطیس نشان می‌دهد در گذشته‌های دور در سطح سیاره آب روان وجود داشته است. در واقع می‌دانیم سه تا چهار میلیارد سال پیش در مریخ دریاچه و رودخانه وجود داشته است. به سال ۲۰۱۵ م تصاویر نشان دادند در سراشیبی برخی تپه‌های مریخ در فصل تابستان مایعی روان می‌شود. پهنای باریکه‌های مملو از مایع در زمستان حداکثر یک متر و در تابستان به پنج‌متر هم می‌رسد، اما درازای آنها به صدها متر می‌رسد. بیناب (طیف) گرفته‌شده نشان می‌دهد مایع روان که احتمال بسیار آب است، ترکیب‌های نمکی دارد؛ نظیر پرکلرات منیزیم، کلرید منیزیم و پرکلرات سدیم. وجود نمک نقطه انجماد آب را پایین آورده و آب آمیخته با نمک می‌تواند تا منهای 40 درجه سانتی‌گراد مایع بماند و روان شود؛ بنابراین آبِ نمکین در زمستان سرد مریخ یخ می‌بندد و در تابستان روان می‌شود. در سال ۲۰۱۸ مارس‌اکسپرس نشان داد یکی از گودال‌ها آکنده از یخ است. این گودال قطرش بیش از 80 کیلومتر است و ژرفای بخش مرکزی آن دو کیلومتر. یخ این گودال در تمام سال هرگز آب نمی‌شود؛ زیرا پدیده‌ای به نام «تله سرما» مانع می‌شود. به کشف مهم سپتامبر ۲۰۲۰ بازگردیم. این کشف حاکی از آن است که زیر لایه یخ قطب جنوب مریخ، در ژرفای هزارو ۵۰۰ متری، دریاچه‌ای از آب مایع نهفته است. دریاچه‌ای به اندازه 20در 30 کیلومتر که چندین دریاچه کوچک‌تر هم گرداگرد آن را دربرگرفته است. پژوهشگران برآورد می‌کنند دما در لایه‌ای از سطح دریاچه که آن را از یخ بالای سرش جدا می‌کند، بین منهای 10 تا منهای 30 درجه سانتی‌گراد است. دو عامل اصلی باعث مایع‌بودن آب در آن دماست؛ یکی فشار ناشی از لایه یخ بالای سر و دیگری نمک در آب. نمک و فشار می‌توانند نقطه انجماد آب را تا منهای 70 درجه سانتی‌گراد کاهش دهند. چنین پدیده‌ای در جنوبگان زمین هم وجود دارد. اشاره کردم که زیست موجود جاندار با وجود آب همراه است. وجود آب در سطح و زیرسطح مریخ، ترکیبات آب و صورت آن سؤالات مهمی را پیش روی اختر زیست‌شناسانی را که به‌دنبال ردپای حیات در این سیاره هستند، قرار خواهد داد. پژوهش‌های نپاهشی دیگری که می‌تواند به زیست جاندار ارتباط داشته باشد، وجود گاز متان در جو مریخ است که در تابستان فزونی می‌یابد. بخش مهمی از گاز متان روی زمین ناشی از زیست میکروبی است. این احتمال وجود دارد که در دریاچه کشف‌شده در زیر لایه یخ قطب مریخ گونه‌ای زیست جاندار وجود داشته باشد، اما چون در ژرفا قرار دارد کشف آن نیازمند فناوری پیشرفته‌تری است.شرق. *عضو هیئت‌تحریریه فصلنامه نقد کتاب علوم محض و کاربردی

بینش زیستی رایانه

عطا کالیراد *

نتایج چهاردهمین دوره مسابقه سنجش نقادانه پیش‌بینی ساختار پروتئین، به اختصار 1CASP، در نوامبر ۲۰۲۰ میلادی منتشر شد و براساس آن برنامه  AlphaFold 2، محصول شرکت فناوری‌های DeepMind، زیرمجموعه‌ای از کمپانی گوگل، بهترین ساختار را برای ۸۸ پروتئین، از میان ۹۷ پروتئین، پیش‌بینی کرد. نتیجه این رقابت زیست‌شناسان و شیمی‌دانانی را که سالیان سال در‌پی تشخیص بهتر و آسان‌تر ساختار پروتئین‌ها بوده‌اند، به شور افکند. تیتر خبر نشریه نِیچِر در باب این واقعه شکی در باب اهمیت آن باقی نمی‌گذاشت: «این نتیجه همه‌چیز را متحول خواهد کرد»2. در متن همین خبر، «آندری لوپاس»، از متخصصان بنام تکامل پروتئین و از دست‌اندرکاران CASP، اهمیت نتیجه دوره چهاردهم این مسابقه را چنین توصیف کرد: «این نتیجه پزشکی را متحول خواهد کرد، پژوهش را متحول خواهد کرد، مهندسی زیستی را متحول خواهد کرد، همه‌چیز را متحول خواهد کرد». برای فهم بهتر اهمیت موفقیت برنامه

 AlphaFold 2 در پیش‌بینی ساختار پروتئین، باید اندکی به ماهیت و اهمیت پروتئین بپردازیم. ریشه واژه پروتئین، pritos یونانی، به معنای نخستین و اولین است. این نام عمیقا شایسته این درشت‌مولکول‌ها به نظر می‌آید چراکه تصور دنیای زنده بدون این درشت‌مولکول‌ها ناممکن است. تمامی عملکردهای زیستی یک موجود زنده را می‌توان به پروتئین‌ها نسبت داد. کانال‌های پروتئین در غشای سلول وظیفه ترابری مولکول‌های دیگر را برعهده دارند، گیرنده‌های پروتئین در سطح سلول محرک‌های محیطی -شیمیایی یا مکانیکی- را دریافت می‌کنند و واکنش‌های درون سلول با کمک آنزیم‌هایی از جنس پروتئین میسر می‌شود. فهرست کارکرد پروتئین‌ها در موجودات زنده چنان طولانی است که تنها در دهه ۴۰ و ۵۰ میلادی و به کمک آزمایش‌های زیرکانه افرادی چون «هِرشی» و «چِیس»3 بود که نقش نگهداری و انتقال اطلاعات ژنتیکی از این فهرست حذف شد و به DNA نسبت داده شد. کارکرد‌های متنوع پروتئین‌ها به سبب اشکال متنوع آنان ممکن است. یک پروتئین چگونه شکل سه‌بعدی خاص خود را می‌یابد؟ اطلاعات مربوط به ساخت پروتئین در قالب رمز ژنتیکی در ژن‌ها وجود دارند. با خواندن این اطلاعات، می‌توان ترتیب خطی آمینواسیدها (واحدهای سازنده پروتئین) را در پروتئین دانست. به عنوان مثال رمز ژنتیکی GGUGAAUUU، اگر از چپ به راست خوانده شود، به ترتیب به آمینواسیدهای گلایسین (GGU)، گلوتامیک اسید (GAA) و فِنیل‌آلانین (UUU) ترجمه خواهد شد. طول میانگین پروتئین‌ها در گونه انسان ۳۷۵ آمینواسید است. با توجه به آنکه اطلاعات ژنوم انسان را می‌دانیم، می‌توانیم رمز ژنتیکی پروتئین‌های انسان را بخوانیم، اما دانستن ترتیب خطی آمینواسیدها در یک پروتئین، که ساختار نخست آن خوانده می‌شود، اطلاعات اندکی در باب ساختار سه‌بعدی پروتئین به ما می‌دهد. ساختار دوم پروتئین بر‌اثر شکل‌گیری پیوندهای هیدروژنی بین رشته‌های پروتئین پدید می‌آید و به پدیدآمدن اشکال مارپیچی یا صفحه‌ای می‌انجامد. برهمکنش‌های میان این مارپیچ‌ها و صفحاتی در فضای سه‌بعدی ساختار سوم پروتئین را پدید می‌آورد. برخی پروتئین‌ها، مانند هموگلوبین که وظیفه اکسیژن‌رسانی در خون ما را بر عهده دارد، از کنار هم قرارگرفتن چند رشته پروتئین مجزا پدید می‌آیند و ساختار سه‌بعدی این واحدهای مجزا ساختار چهارم پروتئین خوانده می‌شود. البته با دانستن ماهیت آمینواسیدهای موجود در ساختار یک پروتئین می‌توان پیش‌بینی‌های کلی در باب ساختار سه‌بعدی پروتئین کرد. به عنوان مثال، آمینواسیدها را می‌توان بر‌اساس آب‌دوستی یا آب‌گریزی یا بار الکترومغناطیسی تقسیم کرد. اما چنین گروه‌بندی‌های کلی نمی‌تواند به مشخص‌کردن ساختار سه‌بعدی پروتئینی خاص بینجامد. ساختار پروتئین‌ها را می‌توان با بررسی مستقیم ساختار بلوری آن شناخت؛ به مدد بلورشناسی اشعه ایکس یا طیف‌شناسی تشدید مغناطیسی هسته‌ای. در دهه ۱۹۵۰ میلادی، نخستین ساختارهای کامل پروتئینی به مدد تاباندن اشعه ایکس به بلورهای پروتئین و بررسی چگونگی افتراق اشعه در برخورد با بلور میسر شد؛ مثل اینکه بخواهید بر‌اساس سایه یک فرد، قامت او را ترسیم کنید. اما این روش‌ها عمیقا وقت‌گیر هستند و در عین حال بسیار از پرسش‌های زیستی جذاب نیازمند پیش‌بینی ساختار پروتئین‌های پرتعدادی است. برای مثال، فهم و پیش‌بینی روند تکامل در زیست‌شناسی تکاملی نیازمند تخمین شایستگی زیستی اشکال مختلف مولکول‌های زیستی است. به عنوان نمونه، برای پیش‌بینی چگونگی تکامل پروتئینی خاص باید اثر جهش‌های ژنتیکی بر ساختار پروتئین را بدانیم، در غیر این صورت از پیش‌بینی دقیق روند تکامل این پروتئین ناتوان خواهیم بود. دشواری روش‌های آزمایشگاهی برای مشخص‌کردن ساختار فضایی پروتئین‌ها، پژوهشگران را به استفاده از روش‌های محاسباتی و یاری‌گرفتن از رایانه برای پیش‌بینی ساختار پروتئین کشاند. اگرچه جست‌وجو در‌پی یافتن روش‌های محاسباتی تخمین ساختار فضایی پروتئین‌ها از دهه ۱۹۸۰ میلادی آغاز شد، اما به‌زودی مشخص شد که پیش‌بینی ساختار پروتئین با روش‌های محاسباتی به این ‌آسانی نیست. به همین دلیل پژوهش‌های تکاملی در این باب به جای پروتئین به RNA روی آوردند چراکه پیش‌بینی ساختار فضای RNA بسیار بسیار آسان‌تر از ساختار پروتئین است. AlphaFold2 برای پیش‌بینی ساختار پروتئین از شیوه خاصی از یادگیری ماشین استفاده می‌کند. یادگیری ماشین به مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها اطلاق می‌شود که در چارچوب آن، الگوریتمی رایانه‌ای با بررسی حجم زیادی از داده‌ها الگوهایی را بر اساس داده فرامی‌گیرد و بر اساس «یادگیری» خود بر‌اساس این داده‌ها در باب داده‌های تازه تصمیم می‌گیرد. شرکت DeepMind در سیزدهمین دوره مسابقه CASP در سال ۲۰۱۸، نرم‌افزار اولیه خود، AlphaFold1، را به کار گرفت که با اتکا به داده‌های موجود و تخمین پایدارترین ساختار پروتئین، ساختار سه‌بعدی پروتئین را پیش‌بینی می‌کرد. برای شرکت در چهاردهمین دوره CASP، پژوهشگران DeepMind الگوریتم خود را از سر تا پا دستخوش تغییر کردند و این نسخه از الگوریتم به آسانی رقبا را در این دوره کنار زد. برای درک بهتر جهشی که AlphaFold2 در تخمین ساختار سه‌بعدی پروتئین منجر شده است باید نگاهی به برندگان دوره‌های پیشین CASP انداخت: نمره‌ همه برندگان CASP تا پیش از دوره دوازدهم زیر ۴۰ بود (به این معنا که الگوریتم زیر 40 درصد از ساختارها را به درستی پیش‌بینی ‌کرده ‌است). AlphaFold1 در دوره سیزدهم به جهشی بزرگ در پیش‌بینی ساختار فضایی پروتئین منجر شد و نمره‌ای حدود 60 درصد دریافت کرد. AlphaFold2 گام بلندتر در جهت افزایش دقت پیش‌بینی ساختار پروتئین برداشت و نمره‌ای در حوالی 90 درصد دریافت کرد. در سخنرانی با هدف توضیح دستاورد AlphaFold2، «آندری لوپاس» پیشنهاد کرد که شاید ناهمخوانی ساختار بلوری پروتئین که بر‌اساس آزمایش‌های تجربی به دست آمده و پیش‌بینی الگوریتم شاید به سبب خطاهای آزمایشگاهی باشد و نه مشکل الگوریتم. انتقادی که اغلب به روش‌های مبتنی بر یادگیری ماشین وارد می‌شود این است که متر و معیاری که ماشین برای تصمیم‌گیری اتخاذ می‌کند به جعبه‌ای سیاه شبیه است و ما اطلاعات کاملی در باب این فرایند تصمیم‌گیری نداریم. من نیز در موارد بسیاری با انتقاد همدل بوده‌ام، اما در مورد AlphaFold2 نمی‌توان شگفت‌زده‌ نشد؛ چنین پیشرفتی در پیش‌بینی ساختار پروتئین به راستی تحولی اساسی در شاخه‌های مختلف زیست‌شناسی و شیمی را سبب خواهد شد. تصور اینکه این رویکرد چه تأثیری در فهم ما از تکامل پروتئین‌ها داشته و پیش‌بینی اثر جهش‌ها بر پروتئین‌ها با استفاده از این الگوریتم‌ها ذهن هر علم‌ورزی را با خوش‌بینی انباشته می‌کند. دستاورد AlphaFold2 چنان شگفت‌انگیز است که شاید پژوهشگران حوزه زیست‌شناسی ساختاری را به پژوهش در باب موضوعات دیگر بکشاند چراکه موضوع اصلی مطالعه این حوزه، یعنی پیش‌بینی ساختار پروتئین، توسط یک الگوریتم یادگیری ماشین حل شده‌ است. چنین پیشرفت‌های محاسباتی در زیست‌شناسی به نسل جدید از پژوهشگران امکان می‌دهد که وقت کمتری را برای کارهای آزمایشگاهی دشوار صرف کنند و به پرسش‌های دشوارتر و پیچیده‌تر زیستی بپردازند. چنین پیشرفتی، اهمیت روش‌های محاسباتی نوین، چون یادگیری ماشین، در پیشبرد پژوهش‌های علمی را نیز بیش از پیش نمایان می‌کند. شاید این جمله زیست‌شناس شهیر، «سیدنی برنر»، این روند را به خوبی توصیف کند: «پیشرفت در علم، یحتمل به ترتیب، به فناوری‌های نو، کشفیات جدید و ایده‌های تازه نیازمند است». شرق. *پژوهشگر زیست‌شناسی تکاملی مؤسسه ماکس‌پلانک برای زیست‌شناسی تکوینی، آلمان

پی‌نوشت‌ها:

1- Critical Assessment of protein Structure Prediction

2- https://www.nature.com/articles/d41586-020-03348-4

3- Hershey AD, Chase M (May 1952). “Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage”. The Journal of General Physiology. 36 (1): 39–56.

 

 

نویافته‌هایی از جهان پیش از تاریخ در سال1399

 

سونیا شیدرنگ * 

 

دنیای باستان‌شناسی در سالی که گذشت شاهد کشفیات جالب‌توجهی بود که در اینجا منتخبی از این یافته‌های جدید را معرفی می‌کنم. خوانندگان علاقه‌مند برای اطلاعات بیشتر می‌توانند اصل مقالات منتشرشده را در وبگاه مجلات ساینس، نیچر و... ببینند.

- قدیمی‌ترین سلاح‌های پرتابی چوبی: اشیای ساخته‌شده از چوب در مکان‌های دوران پارینه‌سنگی به‌ندرت یافت می‌شوند. نمونه‌های نادر یافت‌شده به‌علت شرایط مناسب و خاص محیطی که در آن نهشته شده‌اند تاکنون باقی مانده‌اند. از یافته‌های کمیاب از این دوران تکه‌های چوب هستند که از مکان باستانی شونینگن در آلمان یافت شده‌اند و طبق نظر کاشفین نیزه و سلاح‌های پرتابی هستند. از دهه 1990 میلادی تاکنون چندین شیء چوبی از رسوبات دریاچه‌ای-باتلاقی این مکان به‌دست آمده است که حدود 300 هزار سال قدمت دارند و توسط انسان هایدلبرگی برای شکار استفاده شده‌اند. آخرین یافته‌های این مکان با تحلیل‌های جالب‌توجه در مورد پیچیدگی این ابزارهای شکار، امسال در مجله نیچر منتشر شد. این تحلیل‌ها بیشتر بر‌اساس یک تکه چوب صنوبر به طول 65 سانتی‌متر و قطر حدود سه سانتی‌متر است که با استفاده از ابزار سنگی به‌شکل یک ابزار پرتابی شکار درآمده است. بررسی ریز ساییدگی و مقایسه با نمونه‌های ساخته‌شده به‌صورت تجربی و همچنین مشاهدات قوم‌نگاری حاکی از این است که از ابزار سنگی برای صاف و صیقلی‌کردن این شاخه و آماده‌سازی آن به عنوان یک ابزار پرتابی شکار استفاده شده است. به نظر کاوشگران این مکان، این ابزارهای پرتابی برای شکار خرگوش، پرندگان و حتی حیوانات بزرگ‌جثه مانند اسب استفاده می‌شده‌اند که بقایای آنها و پرندگانی مانند قو و اردک در لایه مربوط به این یافته کشف شده است. بازسازی‌های تجربی نشان می‌دهد که این ابزارهای پرتابی در زمان پرتاب سرعتی حدود 30 متر در ثانیه داشته‌اند که مستقیما با نوع چوب به‌کار‌رفته در آنها در ارتباط است. دامنه پرتابی آنها هم احتمالا حدود پنج تا صد متر متغیر بوده است. این مکان باستانی توسط تیمی از متخصصان به هدایت پروفسور «نیکلاس کنارد» از دانشگاه توبینگن و مؤسسات همکار وی در حال کاوش و مطالعه است.

- کشف کهن‌ترین شواهد زیرانداز (شاید هم رختخواب) ساخته‌شده توسط انسان: امسال تیمی بین‌المللی از باستان‌شناسان به سرپرستی یکی از پژوهشگران دانشگاه ویتواترسند آفریقای جنوبی نتایج پژوهش‌های خود درخصوص بقایای بسیار کهن زیرانداز و پوشش کف را در ساینس منتشر کردند. نتیجه این بررسی‌ها حاکی از کشف بقایای قدیمی‌ترین زیرانداز ساخته‌شده توسط انسان در حدود 200 هزار سال پیش است که هم می‌توانسته کاربرد تختخواب/ رختخواب و هم زیراندازی برای انجام کارهای روزانه را داشته باشد. این زیرانداز از دسته‌های علف تشکیل می‌شده که روی بقایای خاکسترشده زیرانداز خشک‌شده قبلی ساخته می‌شده‌اند. این بقایا در کاوش‌های غار بوردر در کوهستان لبومبو آفریقای جنوبی به دست آمده است. شواهد حضور انسان در این مکان به تاریخی حدود 227 هزار سال پیش بازمی‌گردد. این پناهگاه صخره‌ای عظیم به‌دلیل حفاظت بسیار عالی مواد آلی در رسوبات کف آن شواهد منحصربه‌فردی از بقایای گیاهی فسیلی را ارائه کرده است. به گفته کاوشگر این غار، «لین ودلی»، این لایه که بقایای آن توسط میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی و طیف‌سنجی و آنالیز فیتولیت شناسایی شده است، شامل دسته‌های علفی بوده که از نزدیکی غار تهیه شده و روی لایه نرمی از خاکستر قرار داده می‌شده و غیر از ایجاد بستری مناسب و نرم، باعث دفع حشرات می‌شده و حتی شامل بقایای چوب‌های معطر هم بوده است. این زیرانداز هم می‌توانسته کاربرد رختخواب داشته باشد و هم زیرانداز نرمی برای انجام کارهای روزانه، چراکه شواهد ساخت ابزارهای سنگی و گل اخیرا نیز از لابه‌لای آن به دست آمده است. این کشف جالب، شاهدی دیگر از قدرت ادراک و شناخت انسان هوشمند نخستین از محیط اطراف خود و برآورده‌کردن نیازهای روزانه‌شان است که با مهارت درخورتوجهی که تا پیش از این ناشناخته بود، به انجام رسیده است.

- انسان‌ها دی‌ان‌ای مرتبط با خطر بیماری حاد کرونا را از نئاندرتال‌ها به ارث برده‌اند: بر‌اساس یک مطالعه جدید که نتایج آن امسال منتشر شد، پژوهشگران معتقدند بخشی از دی‌ان‌ای مرتبط با بیماری کووید-19 حدود 60 هزار سال پیش از نئاندرتال‌ها به انسان‌های مدرن منتقل شده است. این یافته جدید توسط گروه تحقیقاتی ماکس‌پلانک به سرپرستی «سوانته پابو» و همکاران دیگرش منتشر شد. بر‌اساس این مطالعه که به مقایسه دی‌ان‌ای بیش از سه هزار بیمار مبتلا به کرونا با توالی دی‌ان‌ای مطالعه‌شده از برخی از فسیل‌های نئاندرتال‌ها می‌پردازد، بخشی از ژنوم که شامل شش ژن روی کروموزوم 3 است، در طول تاریخ تطور بشر از نئاندرتال‌ها به انسان‌های مدرن منتقل شده و با نوع حاد بیماری کرونا در ارتباط است. نکته جالب‌توجه این است که این بخش از ژنوم در جمعیت‌های انسانی در بنگلادش بسیار رایج است (شاید دلیل ابتلا و مرگ‌ومیر بیشتر مهاجران بنگلادشی در انگلیس همین ژن‌های کنترل‌کننده عامل خطر بیماری تنفسی حاد باشد و نه به‌دلیل تضاد طبقاتی و فقر بیشتر) و حدود 63 درصد مردم حداقل یک نسخه از آن را دارند و در مناطق جنوب آسیا تقریبا یک‌سوم مردم این بخش ژن را دارند. اما در اروپا، فقط هشت درصد مردم دارای این بخش از ژنوم بوده یا در شرق آسیا فقط چهار درصد و در آفریقا نیز به کلی وجود ندارد. در حال حاضر تحقیقات بیشتر بر کروموزوم نهم که با گروه خونی مرتبط است و ارتباط‌ دارندگان هر یک با ابتلای بیشتر و کمتر به کرونا متمرکز است تا این نظریه مربوط به نئاندرتال‌ها که نقدهای بسیاری در‌پی داشته است. اما برخی از پژوهشگران معتقدند احتمالا بیشتر ژن‌های نئاندرتال‌ها برای انسان‌های مدرن مضر بوده‌اند و براثر فرایند تکامل و انتخاب طبیعی از بین رفته‌اند. اما برخی از این ژن‌ها در خط سیر تکاملی در نقاط و جوامع مختلف به بقای خود ادامه داده‌اند. شاید داستان این است که پاسخ سیستم ایمنی بدن که در دوره پارینه‌سنگی میانی در برابر نوع باستانی این ویروس‌ها کافی بوده است، بیشتر از حد مورد نیاز بشر امروزی است و حملات تند آن منجر به ازبین‌بردن شش‌ها و ازکارافتادن اندام‌های داخلی بدن می‌شود.

- شواهد  بیشتر  از تأثیرات مثبت ژنتیک نئاندرتال‌ها بر انسان‌های مدرن؛ باروری بیشتر: از هر سه زن در اروپا یک زن «گیرنده پروژسترون» را که یک واریانت خاص ژنی است، از تأثیر ژنتیک نئاندرتال‌ها بر انسان‌های مدرن و در نتیجه امتزاج آنها به ارث برده است. این «گیرنده پروژسترون» نمونه دیگری از واریانت‌های ژنتیکی مفیدی است که از انسان‌های نئاندرتال به انسان‌های مدرن به ارث رسیده است و زنانی که دارای این واریانت ژنتیکی نئاندرتال‌ها هستند مشکلات کمتری در دوران بارداری داشته و کمتر دچار سقط جنین می‌شوند و بچه‌های بیشتری به دنیا می‌آورند. نتیجه مطالعه‌ای که امسال در نشریه زیست‌شناسی و تطور مولکولی توسط پژوهشگران مؤسسه انسان‌شناسی تطوری ماکس‌پلانک و مؤسسه کارولینسکا در سوئد منتشر شد، این اطلاعات جدید را ارائه داد. به گفته «هوگو زبرگ» و «سوانته پابو» (دو نفر از پژوهشگران این مطالعه) براساس آنالیز بیش از 450 هزار از داده‌های افراد شرکت‌کننده در یک بانک داده زیستی که 244 هزار نفر آنها مؤنث بودند مشخص شد که 29 درصد زنان دارای یک کپی از این نوع «گیرنده پروژسترون» نئاندرتال‌ها و سه درصد از زنان دارای دو کپی هستند. «گیرنده پروژسترون» یک گیرنده داخل سلولی است که توسط هورمون استروئیدی پروژسترون که یکی از هورمون‌های زنانه است و در زمان بارداری ترشح می‌شود، فعال می‌شود.

- قدیمی‌ترین شواهد حضور انسان هوشمند در اروپا و احتمال نفوذ فرهنگی آنها بر نئاندرتال‌ها: امسال گزارش تحلیلی نتایج کاوش اخیر مکان مشهور «باچو کی‌رو» در دامنه‌های شمالی کوه‌های بالکان واقع در کشور بلغارستان ازسوی پژوهشگران مؤسسه انسان‌شناسی تطوری ماکس‌پلانک و همکارانشان در مجله نیچر منتشر شد. براساس یافته‌های جدید، گروهی از انسان‌های هوشمند در حدود 46 هزار سال پیش در این غار سکونت داشته و ابزارهای سنگی متفاوتی از ابزارهای نئاندرتال‌ها می‌ساخته‌اند که به صنایع دوره آغازین پارینه‌سنگی جدید منسوب است. این انسان‌ها به‌صورت گسترده‌ای از آویزهای ساخته‌شده از دندان حیوانات و دیگر مواد اولیه استفاده می‌کرده‌اند. در کنار تیغه‌های سنگی این صنعت، ساکنان این غار بیزون و اسب وحشی و خرس غار شکار می‌کرده‌اند که دندان خرس‌ها احتمالا زینت‌بخش آنها بوده است. نکته جالب توجه درباره این کشفیات این است که مطالعات ژنتیک باستانی روی یک دندان آسیای انسان و چندین تکه استخوان دیگر از این کاوش‌ها نشان داده که به غیر از ریخت‌شناسی دندان آسیا که مشابه انسان‌های هوشمند است، توالی دی‌ان‌ای میتوکندریایی آن نیز حاکی از شباهت آن با انسان‌های مدرن روسیه، اسپانیا و چین است. پژوهشگران در این مکان 1271 قطعه استخوان را مورد آزمایش قرار داده و کلاژن باقیمانده را به روش جدید «زووم ام‌اس» استخراج کردند و 95 قطعه را نیز سال‌یابی کردند. این سال‌یابی‌ها بقایای انسانی و بستر باستان‌شناختی آن را به بازه زمانی 43650 تا 45820 سال پیش نسبت دادند. اما قدیمی‌ترین سال‌یابی این مکان براساس بقایای استخوانی حیوانات تاریخ 46940 سال پیش است که مصادف با یک دوره گرم اقلیمی است و احتمالا تأثیر زیادی در پراکنش جمعیت انسان‌های مدرن از غرب آسیا به اروپا داشته است. جالب است که آویزهای دندان خرس مشابه آویزهای ساخته‌شده به‌دست نئاندرتال‌ها در حدود 44 هزار سال پیش تا 42 هزار سال پیش است و جزء فرهنگی به نام شاتلپرونی به حساب می‌آید. حال سؤال این است، آیا نئاندرتال‌ها تحت تأثیر فرهنگی انسان‌های مدرن تازه از راه رسیده قرار گرفته بودند؟

- کشف ردپای انسان‌های مدرن نخستین در شبه‌جزیره عربستان: انتشار گزارش کشف ردپاهای 120 هزار ساله انسان و حیوانات در حاشیه بستر دریاچه‌ای کهن در شبه‌جزیره عربستان از خبرهای مهم امسال بود. آثار ردپای انسان‌های مدرن اولیه ازسوی تیمی از پژوهشگران به سرپرستی «مایکل پتراگلیا» از مؤسسه ماکس‌پلانک در منطقه‌ای به نام الاثر کشف شده که هزاران سال پیش یک دریاچه آب شیرین بوده و اکنون بستر فسیل‌شده آن باقیمانده است. این ردپاها که شامل هفت عدد ردپای انسان و تعداد زیادی ردپای حیواناتی مانند فیل، شتر و دیگر علف‌خواران هستند، براساس آنالیز سن‌سنجی دانه‌های کوارتز رسوبات لایه‌های بالا و پایین محل کشف آنها به بازه زمانی 132 هزار سال تا 102 هزارسال پیش بازمی‌گردند. اما پژوهشگران این کشف احتمال تعلق آنها را به حدود 120 هزار سال پیش محتمل‌تر می‌دانند. اندازه این ردپاها نشان می‌دهد که احتمالا مربوط به انسان‌هایی بلندقامت‌تر و لاغرتر از نئاندرتال‌ها بوده‌اند. این آثار درواقع لحظه‌ای از عبور انسان‌های مدرن اولیه بر لبه دریاچه در حال خشک‌شدنی را ثبت کرده‌اند که می‌توانسته منبع آب این انسان‌ها و حیوانات اطراف آنها بوده باشد. متأسفانه هیچ بقایای دیگری ازجمله ابزار سنگی یا استخوان حیوانات در این محل یافت نشده است. انسان‌های مدرن احتمالا بیش از 120 هزار سال پیش از آفریقا وارد عربستان شده‌اند، زمانی که این منطقه بیابانی امروزی، دارای علفزارهای گسترده و منابع متعدد آب شیرین بوده است.

- کشف قدیمی‌ترین اثر هنری پارینه‌سنگی چین: قدمت پیکرک‌های پارینه‌سنگی در اروپا به بیش از 40 هزار سال پیش بازمی‌گردد، درحالی‌که این نوع آثار هنری در مناطقی مانند شرق آسیا ناشناخته باقی مانده‌اند. اما امسال انتشار نتایج مطالعه یک پیکرک استخوانی پرنده از مکانی در چین نشان داد که ساخت چنین آثاری در شرق آسیا نیز رواج داشته است. این اثر در نتیجه سرند آبی رسوبات به‌هم‌ریخته از حفر چاه در اواخر دهه 50 میلادی در مکان باستان‌شناختی به نام «لینگ‌جینگ» در شهرستان هنان چین به دست آمده است. با توجه به بستر باستان‌شناختی آن احتمالا بین 13هزارو 800 سال تا 13 هزار سال قدمت دارد. اگرچه بازه زمانی لایه باستان‌شناختی منسوب به این رسوبات به‌هم‌ریخته، از آخرین دوره بیشینه یخچالی تا دوره کوتاه و سرد موسوم به «یانگر درایاس» عنوان شده است. آنالیز میکروسکوپی کانفوکال و میکروتوموگرافی این پیکرک و خرده‌استخوان‌هایی که از بستر باستان‌شناختی مرتبط با آن به‌دست آمده نشان می‌دهد که پیکرک از استخوانی که به علت حرارت سیاه شده و با چهار تکنیک مختلف حکاکی ساخته شده است. به گفته پژوهشگران که از دانشگاه‌های شندونگ چین، بوردو فرانسه و برگن نروژ هستند، سبک و تکنیک‌های شکل‌دهی به این پیکرک کوچک با نمونه‌های اروپایی متفاوت بوده، به‌ویژه داشتن پایه در این اثر که می‌تواند نشان‌دهنده سبک خاص شرق دور باشد. کشف این اثر قدمت آثار هنری کهن از این دست را به دوره متأخر پارینه‌سنگی چین می‌برد. با وجود برجانبودن این اثر در بستر باستان‌شناختی آن، براساس مطالعه دیگر آثار یافت‌شده همراه با این پیکرک و تهیه 28 سال‌یابی رادیوکربن از بستر مربوطه، قدمت حدودی این اثر 13هزارو 500 سال تخمین زده شده است. در لایه‌های قدیمی‌تر این مکان باز، شواهد جالب دیگری مانند کوبه‌های استخوانی مخصوص ساخت ابزار و حتی خارج‌کردن مغز استخوان به ‌دست ‌آمده که به تاریخی حدود 115 هزار سال پیش بازمی‌گردد.

- شواهد انطباق زیستی و سکونت انسان در اواخر پلیستوسن در آن ‌سوی خط والا: یکی از ویژگی‌هایی که گونه انسان مدرن یا هوموساپینس را از دیگر انسان‌ریخت‌ها جدا می‌کند، پراکنش گسترده و جهانی آن و قدرت انطباق بالا با محیط‌های مختلف و استفاده از منابع آنهاست. چگونگی پراکنش انسان مدرن و تصرف قاره‌های مختلف در یک بازه زمانی نسبتا کوتاه نسبت به الگوهای رفتاری مشابه در انسان‌ریخت‌های دیگر از موارد جالب چگونگی تطور انسان است. نتایج آنالیز ایزوتوپی یک مجموعه از دندان‌های انسان مدرن پلیستوسن جدید از مکان‌های پارینه‌سنگی جزایر تیمور و آلوور والاسیا اندونزی (به‌ویژه مکان آسیتا کورو) که امسال در مجله نیچر منتشر شد، نشان می‌دهد انسان در یک بازه زمانی مشخص به چه منابع غذایی‌ای وابسته بوده و چه تغییراتی در الگوی استفاده از این منابع دیده می‌شود. همچنین این موضوع را مطرح می‌کند که این نخستین ساکنان از‌طریق دریانوردی در حدود 45 هزار سال پیش و در مسیر پراکنش به‌سوی استرالیا به این جزایر رسیده‌اند؛ انسان‌هایی که در بازه زمانی حدود 42 هزار تا 39 هزار سال پیش در این جزایر می‌زیسته‌اند، بیشتر از منابع ساحلی استفاده می‌کرده‌اند، اما بعدها احتمالا به‌دلیل افزایش جمعیت از حدود 20 هزار سال پیش به سمت منابع جنگلی درون جزیره و استفاده گسترده از آنها روی آوردند. این مسئله نشانگر قدرت تطبیق زیاد انسان‌های مدرن و پیشرفت آن در بازه زمانی کوتاه است. ازآنجایی‌که این جزایر در زمان مورد بحث مجزا بوده‌اند، فرضیه استفاده از وسیله‌ای مانند قایق و در کل دریانوردی این انسان‌ها نیز تقویت می‌شود. به نظر پژوهشگران، این جزایر به‌دلیل فقر منابع غذایی برای استقرارهای دائمی و بلندمدت چندان قابل توجه نبوده‌اند. این مطالعه به‌صورت مشترک توسط مؤسسه ماکس‌پلانک، دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه گاجا مادا اندونزی منتشر شده است.

- پای انسان بسیار پیش‌تر از آنکه تصور می‌شود به قاره آمریکا رسیده است: شواهد جدید باستان‌شناختی به‌دست‌آمده از یک غار دورافتاده در مکزیک به نام چیکیهیتا که شامل تعداد قابل توجهی دست‌تراش‌های سنگی و سال‌یابی لایه‌های محل کشف آنهاست، حاکی از حضور انسان در این منطقه در حدود 30 هزار سال پیش است. پیش از این قدیمی‌ترین شاهد حضور انسان در آمریکای شمالی مربوط به یک مکان باز در تگزاس بوده که تاریخ آن به حدود 19 هزار سال پیش بازمی‌گشت. براساس مطالعات دی‌ان‌ای بیشتر ساکنان بومی آمریکا ریشه‌های مشترکی با ساکنان شرق آسیا، به‌ویژه چین و ژاپن دارند، اما قدیمی‌ترین قرابت‌های دی‌ان‌ای حاکی از نزدیکی ریشه نخستین ساکنان آمریکا با ساکنان جزایر ملانزی و فلیپین و ابورجین‌های استرالیاست. این کشف باستان‌شناختی جدید سؤال‌های بسیاری را مطرح می‌کند که آیا سازندگان این ابزارهای سنگی می‌توانسته‌اند از مناطق پیش‌گفته نشئت گرفته باشند یا چه زمانی و چگونه این جمعیت‌های انسانی به آمریکا رسیده‌اند. اگرچه برخی پژوهشگران معتقدند بسیاری از قطعات موسوم به دست‌تراش، حاصل دست انسان نبوده و به‌صورت طبیعی ایجاد شده‌اند.

- نئاندرتال‌ها غذای دریایی هم می‌خورده‌اند: معمولا تصور می‌شود که نئاندرتال‌ها به غیر از گوشت جانوران خشکی‌زی، به‌ویژه گیاه‌خواران بزرگ به منابع غذایی دیگر بی‌توجه بوده‌اند و قدرت شناختی استفاده از آنها را نداشته‌اند؛ اما این فرضیه درک اندک و عدم شناخت نئاندرتال‌ها از محیط و منابع پیرامونشان روزبه‌روز بیشتر به چالش کشیده می‌شود و تفاوت‌های رفتاری نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن هم‌زمان آنها به‌ویژه در آفریقا و حتی انسان‌های مدرن بعدی که آنها را شاید رو به نابودی کشاندند، کم و کمتر می‌شود. مطالعه جدیدی که بر بقایای باستان‌شناختی یک غار به نام فیگورا براوا در کشور پرتغال انجام شده است، نشان می‌دهد نئاندرتال‌ها به‌صورت گسترده از منابع غذایی دریایی استفاده می‌کرده‌اند. این مقاله که در مجله ساینس منتشر شد نشان می‌دهد که نئاندرتال‌های این غار در بازه زمانی حدود 86 هزار تا صدوشش هزار سال پیش از ماهی، صدف‌های دریایی و خرچنگ و حتی کوسه و دلفین به‌عنوان یک منبع غذایی تکمیلی در کنار گوشت حیواناتی مانند گوزن، بز و اسب‌سانان استفاده می‌کرده‌اند. پژوهشگران این مطالعه نمی‌دانند که آیا نئاندرتال‌ها این گونه‌های دریایی را خود مستقیم به‌دست می‌آورده‌اند یا از ساحل جمع‌آوری می‌کرده‌اند. براساس این مطالعه نئاندرتال‌های این غار احتمالا از دانه‌های میوه کاج هم استفاده می‌کرده‌اند. * دکترای باستان‌شناسی پارینه‌سنگی از دانشگاه بوردو فرانسه.شرق.

 

انسان در بوته آزمایش انسان

 

عبدالرضا ناصرمقدسی*

 

 

فیلم «شکاف» محصول مشترک کانادا و فرانسه و به کارگردانی «وینچنزو ناتالی» است که در سال 2009 ساخته شده است. این فیلم از معدود فیلم‌های علمی‌-تخیلی است که به مقوله ایجاد انسان‌های ترکیبی می‌پردازد؛ انسانی که حاصل ترکیب ژنوم انسانی با ژنوم یک جاندار دیگر هستند. موضوعی که در‌حال‌حاضر تحت عنوان پروژه شیمر از موضوعات داغ تحقیقاتی بوده که سؤال‌های اخلاقی فراوانی را نیز ایجاد کرده است. اگرچه داستان ضعیف فیلم و تکیه بیش از اندازه به تخیل و فاصله‌گرفتن از مباحث علمی، این اثر را به فیلمی ضعیف بدل کرده؛ اما نکاتی قابل بحث نیز در آن وجود دارد. فیلم درباره یک زوج دانشمند (کلیو و السا) است که در یک شرکت بیولوژیک به تحقیق مشغول‌اند. آنها به دنبال ترکیب دی‌ان‌ای جانداران مختلف به‌منظور ایجاد جانداران ترکیبی جدید هستند. این زوج دانشمند موفق به ساخت چنین جاندارانی می‌شوند. همین موفقیت اولیه، آنها را ترغیب می‌کند که دست به ساخت جاندارانی مرکب از دی‌ان‌ای انسانی با سایر جانوران بزنند؛ اما رؤسای شرکت با این ایده به‌شدت مخالفت می‌کنند. با‌این‌حال «کلیو» و «السا» تصمیم می‌گیرند که مخفیانه دست به آزمایش‌هایی زده و دی‌ان‌ای انسان را با سایر جانداران ترکیب کنند؛ اما تلاش‌های آنها با شکست مواجه می‌شود. این در حالی است که آنها قبلا توانسته بودند دست به ترکیب دی‌ان‌ای سایر جانداران با هم بزنند؛ ولی انگار انسان پیچیده‌تر از آن چیزی است که قابل ترکیب با سایر جانداران باشد. آنها دلسرد نشده و با جدیت به تلاش‌های خود ادامه می‌دهند تا اینکه سر آخر موفق به ترکیب دی‌ان‌ای انسان و سایر جانداران می‌شوند. با اینکه «کلیو» شک و تردیدهایی درباره ادامه کار دارد؛ اما اصرار و در‌عین‌حال ماجراجویی «السا» سبب می‌شود که درنهایت دست به ترکیب دی‌ان‌ای انسان و جانداری دیگر و تزریق آن در یک تخمک بزنند. موضوعی که مقدمه‌ای بر ایجاد اولین انسان ترکیبی محسوب می‌شود.

آنها که مخفیانه دست به این کار زده‌اند، مخفیانه نیز راه خود را ادامه می‌دهند. جنینی در فضای آزمایشگاهی شروع به رشد می‌کند. جنینی که هیچ دیدگاهی درباره ماهیت آن نداشته و فقط می‌دانند که ترکیبی از انسان و جانداری دیگر است. مدتی می‌گذرد تا اینکه شبی متوجه می‌شوند که جنین مزبور بسیار بی‌قرار شده است. وقتی سعی می‌کنند او را از داخل محفظه رشدش خارج کنند، این موجود ترکیبی باعث آسیب شدید به «السا» می‌شود. آنها سر آخر این جاندار هیبریدی را که حالا از درون محفظه بیرون پریده است، حبس کرده و به آنچه خلق کرده‌اند، می‌نگرند: موجودی عجیب با دمی دراز. درنهایت وقتی تصمیم می‌گیرند که این جاندار هیبریدی را بکشند، متوجه می‌شوند که پوست‌اندازی کرده و از درون آن جانداری دیگر متولد شده که شباهت‌هایی با گونه انسان دارد. همین شباهت و نیز ارتباط عاطفی‌ای که با «کلیو» و «السا» برقرار می‌کند، سبب می‌شود که با وجود کشمکش‌های بسیار از کشتن آن صرف‌نظر کرده و مخفیانه این جاندار را که روز‌به‌روز شباهت‌های بیشتری با گونه انسان پیدا می‌کند، تربیت کنند. آنها نام «درن» را بر او می‌گذارند. «درن» جانداری ترکیبی است. می‌تواند همانند انسان روی دو پا بایستد. پاهایی که البته به‌ جای پنج انگشت، سه انگشت داشته و نسبت به پاهای انسان خمیده هستند. «درن» دمی دراز نیز دارد. دمی که به‌واسطه داشتن نیشی تیز بسیار کشنده است. با وجود همه این تناقض‌ها و مشکلات متعددی که نگهداری «درن» برای آنها ایجاد می‌کند، «کلیو» و «السا» مصمم به تربیت او هستند. آنها به این منظور به خانه‌ای قدیمی در مزرعه‌ای خارج از شهر می‌روند و «درن» را در آنجا می‌گذارند. «درن» هرچه بزرگ‌تر می‌شود، توانایی برقراری ارتباط عاطفی بیشتری نیز پیدا می‌کند؛ ارتباطی که درنهایت منجر به برقراری رابطه بین «کلیو» و «درن» می‌شود. رابطه‌ای که «السا» از آن باخبر می‌شود و همین سبب فروپاشی زندگی آنها می‌شود؛ اما در‌این‌بین اتفاقات جدیدی نیز می‌افتد. حال «درن» رو به وخامت می‌گذارد و می‌میرد. آنها «درن» را در حیاط مزرعه دفن می‌کنند. از طرف دیگر سران کمپانی بیولوژی که آنها برای آن کار می‌کردند، نیز متوجه وجود این جاندار هیبریدی شده و به مزرعه می‌آیند؛ اما آنها با موضوع بسیار عجیبی روبه‌رو می‌شوند. «درن» نمرده است؛ بلکه او با دگردیسی به جانداری بسیار خطرناک تبدیل شده است. جانداری انسان‌نما با بال‌های بزرگ و توانایی زیادی در کشتن. توانایی‌ای که با مرگ «کلیو» و درنهایت کشته‌شدن خود «درن» به پایان می‌رسد.
همان‌طور که گفته شد، فیلم «شکاف» چه از لحاظ کارگردانی و چه از لحاظ داستان‌پردازی فیلمی ضعیف است؛ اما نکته مهمی که فیلم به آن پرداخته و به بحث ما نیز بسیار یاری می‌رساند، همین قدرت پردازش احساسی و شناختی در یک جاندار ترکیبی است که از امتزاج دی‌ان‌ای انسانی با جانداری دیگر شکل گرفته باشد؛ پردازشی که می‌تواند گونه انسان را به‌شدت به چالش بکشد.
چه بخواهیم و چه نخواهیم، در سال‌های آینده با چنین موجوداتی ترکیبی‌ روبه‌رو خواهیم شد. درست است که توجهات اخلاقی سبب شده که بسیاری از دولت‌ها مانع انجام چنین تحقیقاتی شوند؛ اما همواره انسان‌ها و دولت‌هایی وجود دارند که چنین موضوعاتی برای آنها از اهمیت کمتری برخوردار بوده و بی‌محابا و بدون توجه به عواقب کار دست به انجام چنین آزمایش‌هایی بزنند. هم‌اکنون نیز محققان آمریکایی راهی چین شده‌اند تا با فرار از قوانین سخت آمریکا چنین آزمایش‌هایی را در چین انجام دهند؛ کشوری که به نظر می‌رسد برای روح و هویت انسانی ارزشی قائل نیست. همان‌طور که گفته شد، کمتر فیلمی به این موضوع پرداخته است؛ اما اتفاقاتی که در جهان در حال وقوع است، اهمیت توجه بیشتر به چنین موضوعاتی را گوشزد می‌کند. تخیل انسانی می‌تواند هم خطرات و هم فواید احتمالی چنین آزمایش‌هایی را به ما نشان دهد. همچنین می‌تواند امکانات جدیدی را نیز پیش‌روی ما بگذارد. در بررسی‌های قبلی دیدیم که سینما چگونه می‌تواند سبب درک بهتر ما از موضوعات شود. مقوله انسان هیبریدی نیز یکی از همین موضوعات مهم و بحث‌برانگیز است.شرق. *متخصص مغز و اعصاب.

 

به علم و روش آن اعتماد کنیم

شایان صولتی

 

علم که قابل اعتماد نیست. تا دیروز می‌گفتند که کوچک‌ترین ذره‌ اتم الکترون است و امروز چیز دیگری می‌گویند. از کجا معلوم که حرفی که در‌حال‌حاضر می‌زنند، معتبر باشد و چند سال دیگر خلافش ثابت نشود؟». احتمالا این جمله یا جملاتی از این دست را همه ما بارها و بارها شنیده‌ایم. آیا این موضوع که دانشمندانی در راه رد یا تکمیل نظریه‌های پیشین قدم می‌گذارند، نقطه ضعف محسوب می‌شوند یا ممکن است که اوضاع به شکل دیگری باشد؟ قبل از آنکه وارد بحث شویم باید تعاریف مختلفی را که از علم وجود داشته است، با همدیگر بررسی کنیم.

2- اگر عبارت «تعریف علم» را در گوگل جست‌وجو کنید، اولین تعریف را از ویکی‌پدیا (البته ویکی‌پدیا منبع معتبری محسوب نمی‌شود و نمی‌توان به آن اتکا کرد) خواهید دید: «علم یا دانش به معنی اقدام قاعده‌مند در جهت توسعه و سازماندهی هدفمندِ اطلاعات باارزش جهان است که در قالب تفسیرهای قابل آزمایش و پیش‌بینی‌هایی درباره جهان، صورت می‌گیرد». کمی به عقب‌تر برویم و ببینیم که فلاسفه یونان باستان تعریف‌شان از علم به چه صورت بوده است. «ارسطو» دانش علمی را چنین تعریف می‌کند: «علم مجموعه‌ای از آگاهی‌های قابل‌اتکا است که از لحاظ منطقی و عقلانی، قابل توضیح باشند». جالب است بدانید که تا اوایل عصر مدرن (بعد از دوره‌ پساکلاسیک، 1500 میلادی به بعد) دو واژه «علم» و «فلسفه» در زبان انگلیسی به‌جای یکدیگر به ‌کار می‌رفت و تقریبا در سده‌ 17 میلادی بود که از یکدیگر جدا شدند. امروزه اگر بخواهیم علم را تعریف کنیم یکی از تعاریف می‌تواند این‌چنین باشد: «مطالعه ساختار و رفتار دنیای مادی و انجام آزمایش‌های گوناگون برای کشف قوانین حاکم بر آن و توسعه‌دادن نظریه‌های علمی». نکات بسیار مهمی در این تعریف وجود دارد. هدف از مطالعه، مشاهده و انجام آزمایش‌های گوناگون کشف حقیقتی از دنیای مادی است. این موضوع به این معناست که قوانین وجود دارند و دانشمندان و متخصصین در پی کشف آن هستند. یعنی قبل از «نیوتن» هم قانون گرانش وجود داشت و فقط انسان‌هایی که در آن دوره می‌زیستند، از آن شناخت نداشتند. چه‌بسا که پیش از «نیوتن»، افراد بسیاری سیب بر سرشان فرود آمده بود، ولی نتوانسته بودند توجه آنها را به قانون گرانش جلب کند. بنابراین این قوانین وجود دارند و فقط نیازمند این است که ما بتوانیم کشف‌شان کنیم. نکته دیگری که باید به آن توجه کنیم این است که این قوانین (قوانین فیزیک نیوتنی) نمی‌توانند نسبی باشند و فقط در بعضی شرایط و مواقع بشود روی آنها حساب کرد. همین قانون گرانش را در نظر بگیرید. تصور کنید که قانون گرانش نسبی بود و با توجه به شرایط هر‌بار تغییر می‌کرد. برای مثال عدد g در کشور ایران در هوای بارانی 6.43 متر بر مجذور ثانیه بود و در کشور اسپانیا 9.81 متر بر مجذور ثانیه روی اجسام اثر می‌گذاشت. آن وقت دیگر هواپیماها نمی‌توانستند از قاره‌ای به قاره دیگر بروند و شرایط تحت کنترل کامل آنها باشد. اما در اینجا ممکن است سؤالاتی برای ما پیش آید. اگر قوانین ثابت هستند و تغییری نمی‌کنند، پس چرا برخی نظریه‌ها بعدها تکمیل می‌شوند؟ اگر قانون گرانش نیوتنی ثابت است پس نظریه نسبیت عام وخاص اینشتین چه می‌شود؟
3- برای اینکه به این سؤالات پاسخ دهیم باید چند قدم دیگر برداریم. تئوری علمی (نظریه علمی) شامل یک یا چند فرضیه است که به وسیله آزمایش‌های پی‌درپی پشتیبانی شده ‌است. یک تئوری برای اینکه تئوری باقی بماند باید هیچ‌گاه مورد نقض شواهد جدید قرار نگیرد؛ چراکه اگر شواهد جدید خلاف آن تئوری را نشان دهد، آن تئوری دیگر رد خواهد شد. برای درک بهتر این موضوع بگذارید از همان مثالی که پیش‌تر آوردم، ادامه دهیم. تئوری‌های علمی قابلیت کامل‌تر شدن را دارند. به این معنی که تئوری قدیمی اشتباه نبوده ولی از طرفی کامل هم نبوده ‌است، مانند فیزیک نیوتنی و نسبیت عام. زمانی که «نیوتن» تئوری گرانش (جاذبه) را کشف کرد و قوانینی را نوشت که حرکت اشیا را توضیح می‌داد، او اشتباه نمی‌کرد بلکه نظریه‌اش کامل نبود. بعدها «اینشتین» تئوری‌های نسبیت عام و خاص را فرمول‌بندی کرد که نظریه‌ای کامل‌تر برای توضیح گرانش بود. بنابراین نظریه‌ها کامل می‌شوند ولی رد و کاملا باطل نمی‌شوند، درست خلاف مدل‌ها و فرضیه‌ها.
4- حالا شاید این سؤال مطرح شود که اگر مدل‌ها و فرضیه‌ها که درواقع ‌به‌منظور توصیف و تبیین دقیق شکل رفتار گیتی پیشنهاد شده‌اند، ممکن است دچار ایراد و مشکل باشند، پس چگونه ما می‌توانیم به آنها اعتماد کنیم؟ حقیقتا پرسش درباره مسائل مهم و جدی‌ای که بشر هنوز به آن علم کامل ندارد، آسان است، اما پاسخ‌دادن به آن بسیار دشوار خواهد بود. واقعیت این است که برای شناخت جهان، انسان چاره‌ای جز آن ندارد و خطاپذیری یا همان ابطال‌پذیری فرضیه‌ها، دقیقا همان موضوعی است که به آن نیاز داریم تا به کمک آن بتوانیم به حقیقت دسترسی پیدا کنیم.
موضوع مهم دیگر این است که فرضیه‌ها باید خودشان را در برابر شواهد جدید و آزمایش‌های گوناگون قرار دهند تا بتوانند توضیحی بر مسائل جهان باشند. اگر که فرضیه‌ها قابلیت ابطال‌پذیری نداشته باشند، کارایی لازم را نخواهند داشت و همچنین شبیه به ضدعلم و شبه‌علم عمل خواهند کرد. البته این موضوع هم لزوما به این معنا نیست که تمام فرضیه‌ها کاملا غلط هستند و قدم بعدی که دانشمندان برمی‌دارند، در تناقض و تضاد با فرضیه‌های دانشمندان پیشین است؛ اما در بسیاری از موارد حتی فرضیه‌های دانشمندان پیشین پلی هستند که به دانشمندان بعد از خود کمک می‌کنند تا به حقیقت‌ نزدیک‌تر شوند. برای درک و فهم بهتر این موضوع بیایید کمی بیشتر وارد موضوع نسبیت خاص «اینشتین» شویم و اقداماتی را که او انجام داد، بررسی کنیم. در سال 1905 میلادی «آلبرت اینشتین» نظریه‌ فضا و زمان نیوتنی را تصحیح کرد. درواقع تنها کاری که او انجام داد، این بود که دو واقعیت را در کنار یکدیگر قرار داد. اول آنکه قوانین فیزیکی مشابه، درباره افرادی که با سرعت‌های مختلف در حرکت هستند، صدق می‌کند و تجارب آنان، نتایج یکسانی دارد. این امر درباره تجارب ما نیز مصداق دارد. به ‌طور مثال ما مستقیما حرکت خود به دور خورشید را احساس نمی‌کنیم یا به‌راحتی می‌توانیم داخل یک هواپیمای در حال حرکت، قدم بزنیم؛ اما حقیقت دوم کمی دشوارتر از اولی است. چنانچه از درون یک فضاپیمای در حال حرکت، نور لیزری را به سمت بیرون بیندازیم، طبیعتا توقع داریم که پرتوهای ساطع‌شده از آن، در مقایسه با یک منبع نور ثابت لیزر، سریع‌تر حرکت کند؛ اما این‌چنین نیست و چنین موضوعی رخ نخواهد داد. سرعت نور ثابت است و فرقی نمی‌کند که منشأ آن چیست یا چه کسی آن را اندازه‌گیری می‌کند. «اینشتین» برای توضیح بهتر این دو مطلب، مجبور بود که مفاهیم فضا و زمان مستقل «نیوتن» را کنار بگذارد. در واقع یعنی مقدار مسافت و زمان، بستگی به کسی دارد که آنها را اندازه می‌گیرد. از نظر ما، افراد داخل یک فضاپیمایی که با سرعت بالا حرکت می‌کنند، موجوداتی فشرده به‌ نظر می‌رسند؛ پدیده‌ای که به نام انقباض لورنتس معروف است. از نظر ما آنها به ‌طور غیرعادی آهسته حرکت می‌کنند. درحالی‌که از نظر آنان، ما نیز فشرده و کند به ‌نظر می‌رسیم. یعنی در نظریه نسبیت، همه حرکت‌ها نسبی است و چارچوب خاصی ندارد. «اینشتین» با اعمال نسبیت بر انرژی، موفق به کشف مشهورترین معادله هم‌ارزی جرم و انرژی (E=MC2) شد. این دقیقا همان موضوعی است که در علم به آن «نردبان علم» می‌گویند؛ یعنی اقدامات پیشین دانشمندان قبلی، به کمک دانشمندان بعد از خود می‌آیند (حتی فرضیه‌هایی که غلط در آنها وجود دارد) تا آنها بتوانند به حقیقت نزدیک‌تر شوند.
5- نکته دیگری که به ‌نظرم بسیار مهم است و باید به آن توجه داشت، این است که شاید این روش کمی آهسته و زمان‌بر به ‌نظر برسد؛ اما در نهایت قابل اعتماد و اطمینان است و در مقابل ما را از ضد‌علم و شبه‌علم حفظ خواهد کرد. موضوع شبه‌علم خطری است که بسیاری از افراد با ایراد از قابلیت خطاپذیری علم از آن استفاده می‌کنند و درواقع آن را به ‌گونه‌ای در جامعه ترویج می‌دهند که بسیاری از افراد، به‌ویژه نوجوانان و جوانان ممکن است که اعتمادشان را به سازوکار علم از دست بدهند و به بیراهه بروند؛ بنابراین لازم است که به تعریف علم و شبه‌علم بپردازیم و تفاوت‌هایشان را از یکدیگر بشناسیم. تعریف علم را که پیش‌تر بررسی کردیم و فقط در اینجا لازم است که ذکر کنم اساسا تمام افراد و دانشمندانی که متعهد به روش علمی هستند، بر این تلاش‌اند که با استفاده از روش‌های علمی و تکرارپذیر و از همه مهم‌تر بدون جهت‌گیری ذهنی و تعصبات خشک، بتوانند به حقیقت دسترسی پیدا کنند؛ اما در تضاد آن شبه‌علم قرار دارد که سعی می‌کند باورها و پندارهای متعصبانه قدیمی، اسطوره‌ای و خرافی را در پوشش و ظاهری علمی به افراد ارائه دهد. در بسیاری از موارد مروجان شبه‌علم و ضدعلم ادعا می‌کنند که روش‌شان کاملا مبتنی بر علم بوده و اگر هنوز افرادی (در اینجا منظور همان دانشمندان واقعی است) با آن مخالفت می‌کنند، دلیلش تعصب و بی‌تمایلی برای پذیرش واقعیت‌هاست. ممکن است این سؤال پیش آید که چگونه می‌توانیم علم و شبه‌علم را از یکدیگر تشخیص دهیم؟ فیلسوفان علم ازجمله «کارل پوپر» اتریشی و «ویتگنشتاین» راهکارهایی برای تشخیص علم از شبه‌علم ارائه می‌کنند که در ادامه به برخی از آنها می‌پردازیم. 
-به‌طور‌کلی گزاره‌های علمی آزمون‌پذیر هستند؛ یعنی شما می‌توانید با آزمایش صدق گفته‌ آنها را اثبات کنید. مثلا گزاره «آب در دمای صد درجه سانتی‌گراد به جوش خواهد آمد»، کاملا قابلیت آزمون‌پذیری دارد و شما با آزمایش‌کردن آن می‌توانید این گزاره را رد یا قبول کنید؛ بنابراین این موضوع که آن گزاره یا ادعا را بتوان بارها و بارها مورد آزمایش قرار داد و نتیجه را به‌صورت عینی مشاهده کرد، یکی از روش‌هایی است که شما می‌توانید از آن کمک بگیرید. البته باید به یک نکته در اینجا توجه کرد. برخی گزاره‌ها مانند «خواستن، توانستن است» به‌ظاهر قابلیت آزمایش دارند؛ اما ممکن است در برخی مواقع درستی آن اثبات شود و در مواقع دیگر نادرستیِ آن. در اینجا «کارل پوپر» ایده «ابطال‌پذیری» را ارائه داد و بیان کرد: «گزاره علمی درواقع گزاره‌ای‌ است که علی‌القاعده بتوان نشان داد که کاذب است. برای نمونه، گزاره هر کلاغی سیاه است یا هر قویی سفید است، ابطال‌پذیر محسوب می‌شوند؛ چراکه صرفا با پیدا‌کردن یک کلاغ سفید یا یک قوی سیاه می‌توانیم کذب‌بودن آنها را نشان دهیم و اهمیت ندارد که در واقعیت، کلاغ سفید یا قوی سیاهی وجود داشته باشد یا نه، بلکه مهم این است که این گزاره‌ها علی‌القاعده ابطال‌پذیرند. بنابراین گزاره‌های علمی ابطال‌پذیرند، اما گزاره‌های شبه‌علمی اگر هم آزمون‌پذیر باشند، ابطال‌پذیر نیستند».
- نکته دیگری که هنگام تشخیص شبه‌علم و ضدعلم از علم می‌توانید به آن اتکا کنید، این است که به‌طور‌کلی گزاره‌های علمی یا گفته‌ها و آزمایش‌های علمی معمولا نمی‌گویند که تمام حقیقت این است و لاغیر. یعنی اگر شما مقاله‌های واقعا! علمی را بررسی کنید، خواهید دید که جامعه آماری‌ای که مورد آزمایش قرار گرفته، کاملا مشخص بوده و نتایج آن به‌طور‌کامل و به تفکیک قابل مشاهده است (یعنی در انتهای آن مقاله اشاره شده که این آزمایش انجام و این موارد مشاهده شد و در این تعداد از نمونه‌ها مورد آزمایش صدق نمی‌کند و...) و در انتها یک قانون همیشگی و کلی به شما نمی‌گویند. مثلا اگر جایی مطالعه کردید که نوشته بودند: «دانشمندان فلان کشور ثابت کرده‌اند که خوردن آبلیمو باعث جلوگیری از سرطان پوست می‌شود»، باید کمی تأمل به خرج دهید و به این گزاره شک کنید؛ چراکه علاوه بر اینکه مشخص نیست کدام دانشمندان و در کدام تحقیق توانسته‌اند این موضوع را اثبات کنند بلکه حتی مشخص نیست جامعه آماری‌شان چند نفر بوده و از چه راهی توانسته‌اند این موضوع را اثبات کنند. به‌طور کلی شاید بتوان گفت کسانی که به یقین ادعایی بر مبنای پوچ و غیرعلمی ارائه می‌کنند، به احتمال بسیار زیادی گفته‌هایشان فرسنگ‌ها با علم فاصله دارد و نباید حرفشان را پذیرفت یا حداقل باید به آن شک کرد و در پی اثبات آن برآمد.
6- در نهایت تشخیص شبه‌علم و ضدعلم از علم و روش علمی در بسیاری از موارد با کمی تحقیق و تفکر قابل درک است اما نکته‌ای که در انتهای مقاله‌ دوست دارم کمی به آن بپردازم و ممکن است برای بعضی از افراد سؤال باشد، این است که چرا شبه‌علم و ضدعلم برای جامعه مضر و خطرناک است؟ ابتدایی‌ترین موضوعی که مروجان شبه‌علم در جامعه رواج می‌دهند، این است که بدون دانش و اطلاعات می‌توان اظهارنظرهای قطعی و جدی انجام داد که بعضا زندگی افراد را تحت تأثیر جدی قرار می‌دهد و ممکن است مسیر زندگی فرد را کاملا عوض کند. برای مثال افرادی که از طریق ستاره‌شناسی و طالع‌بینی ماه تولد به افرادی که برای راهنمایی به آنها رجوع می‌کنند، می‌گویند که مثلا فلان مسیر و شغل را انتخاب کنی، موفق خواهی شد یا ازدواج با این فرد برای تو منفعت دارد و مواردی از این قبیل، علاوه بر آنکه خرافات را در جامعه پرورش می‌دهند، بلکه مسیر زندگی فردی را کاملا تحت تأثیر گفته‌های پوچ خود قرار می‌دهند که اگر افراد زیادی تشویق به استفاده از این روش برای رسیدن به موفقیت شوند، از منظر جامعه‌شناسی می‌تواند اثرات مخربی در جامعه داشته باشد. دومین دلیل این است که شبه‌علم این آموزش را در نهاد جامعه نهادینه می‌کند که بدون انجام تحقیقات، تجزیه و تحلیل شرایط و مسائل می‌توان به جواب راحت و ساده رسید. حقیقت این است که اگر بشر امروز توانسته درمان بسیاری از بیماری‌ها را کشف کند، دلیلش سال‌ها ممارست و تلاش افرادی است که بسیار زیاد مطالعه کرده‌اند و در انجام آزمایش‌های پرشمار صبوری به خرج دادند. اما افراد سودجو برای کسب درآمد و منفعت خود، با انتشار مطالب خود بعضا در کتاب‌ها و مقالات به‌ظاهر معتبر، رسیدن به نتیجه نهایی را راحت و ساده نشان می‌دهند. این موضوع می‌تواند در تربیت و اندیشه نسل جوانی که در آینده باید با تلاش و زحمت برای کشورش مفید باشد، تأثیر منفی بگذارد و جامعه به سمتی پیش رود که فقدان افراد با بینش درست در آن احساس شود. اما تأثیرات مخرب باور به خرافات و شبه‌علم حتی می‌تواند بسیار خطرناک بشود و افراد را دچار مشکلات روحی و روانی کند. برخی افراد زمانی که برای مشورت درباره مسائل مهم زندگی خود یا حتی درمان یک بیماری به فردی از این مکتب مراجعه می‌کنند، با این جواب روبه‌رو می‌شوند که تلاش‌های شما در زندگی بیهوده است و عوامل ماورایی (مانند تأثیر فلان سیاره بر مغز) زمام امور شما را در دست گرفته‌اند. فردی که با ناامیدی روبه‌رو می‌شود و خود را در شرایطی می‌بیند که حتی نمی‌تواند در زندگی شخصی‌اش کنترلی داشته باشد، در معرض افسردگی شدید قرار گرفته و ممکن است اقدام به خودکشی کند. طبق آمار، چیزی حدود 60 درصد کسانی که خودکشی می‌کنند، مبتلا به افسردگی‌های حاد هستند.
7- در انتها امیدوارم توانسته باشم نشان دهم علم با تمام مصائب و سختی‌هایی که دارد (مانند کند‌بودن آن و ندادن جواب قطعی در بسیاری از موارد) یکی از مهم‌ترین ابزارهای ما برای شناخت قوانین جهان هستی است. بنابراین مهم است که بتوانیم یک گزاره‌ علمی را از یک گزاره شبه‌علمی تشخیص دهیم و این باور را در نسل جوان کشور عزیزمان پرورش دهیم که علم و استفاده از روش علمی زحمت دارد، ولی نتیجه‌اش معتبر و قابل اتکاست. شرق.

 

افول آرام ریاضیات در کشور

 

حسن ملکی*

 

وضعیت ریاضیات کشور اصلا خوب نیست. این دقیق‌ترین توصیف از وضعیت کنونی حوزه ریاضیات در ایران است. درد بزرگی که به جان پیکره تنومند و تاریخی ریاضیات افتاده و هر روز آن را نحیف‌تر و ضعیف‌تر می‌کند. از دهه 80 به این سو، وضعیت ریاضی کشور دچار چالش‌های متعددی مانند فشار کنکور، تألیف سلیقه‌ای و بدون برنامه کتب درسی، تغییر چندباره نظام آموزشی، بی‌کاری دانش‌آموختگان دانشگاه‌ها، ایجاد جاذبه‌های نابرابر در بعضی رشته‌ها و از همه مهم‌تر کاهش علاقه به ریاضی در بین دانش‌آموزان شده است. در سال‌های اخیر اما آن‌چنان این چالش‌ها بیشتر و بزرگ‌تر شده‌اند که بزرگان جامعه دانشگاهی و معلمان ریاضی که در ارتباط مستمر با دانشجویان و دانش‌آموزان به‌عنوان خروجی نظام آموزشی هستند، نسبت به آینده علم ریاضی، بحرانی‌بودن وضعیت و تأثیر آن بر آینده علمی کشور در رشته‌های فنی و مهندسی و در نگاه کلان‌تر تأثیر آن بر توسعه پایدار کشور، هشدارهای جدی ابراز کردند. یک تحقیق شاخص در زمینه آموزش ریاضی با مطالعه حضور دانش‌آموزان ایرانی در آزمون بین‌المللی تیمز که وضعیت کشورهای مختلف در ریاضی را می‌سنجد، نشان می‌دهد که دانش‌آموزان ایرانی هرچقدر بیشتر درس می‌خوانند، در ریاضی ضعیف‌تر می‌شوند. به بیان دیگر، برای تقویت مهارت‌های ریاضیاتی یک دانش‌آموز، او نباید به مقاطع بالاتر برود. این وضعیت نگران‌کننده، جامعه ریاضی کشور را بر آن داشته است تا با برگزاری نشست‌های متعدد و نیز نوشتن مقالات پژوهشی، وضعیت ریاضی کشور را بررسی و بازبینی کند. شاید از آن طریق بتواند در کنار سیاست‌گذاران و تصمیم‌گیرندگان اصلی نظام آموزشی قرار گرفته و در راه اعتلای دانش و آموزش این مرز‌و‌بوم انجام وظیفه کند. یکی از این رویدادها، وبینار مجازی با عنوان «نشست علمی- تخصصی بررسی دلایل افت ریاضی و تحلیل گزارش‌هایی از سمینارهای علوم ریاضی و چالش‌ها» بود که با همت اتحادیه انجمن‌های علمی- آموزشی معلمان ریاضی کشور و مرکز پژوهشی ریاضی ماهانی دانشگاه شهید باهنر کرمان و با حضور دکتر «مگردیچ تومانیان»، دکتر «محسن محمدزاده»، دکتر «ابوالفضل رفیع‌پور» و آقای «سیدنعمت‌الله عبدی» در تاریخ ۲۴ دی‌ 1399 برگزار شد و در آن درباره وضعیت روز ریاضی کشور بحث و گفت‌وگوهای مفصلی شد که مورد استقبال جمعیت درخور‌توجهی از استادان و معلمان ریاضی قرار گرفت.

برقراری ارتباط مؤثر بین سیاست‌گذاران و پژوهشگران
دکتر «ابوالفضل رفیع‌پور»، دانش‌آموخته آموزش ریاضی دانشگاه شهید بهشتی و عضو هیئت‌ علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان، به‌عنوان اولین سخنران در شروع این نشست هدف از این نشست را برقراری ارتباط بین سیاست‌گذاران و پژوهشگران دانست و اشاره کرد که در طول تاریخ آموزش کشور و در مواجهه با چالش‌ها و مشکلات نظام آموزشی، هر بار بین سیاست‌گذاران و بدنه اجرائی کشور از یک سو و بدنه علمی و پژوهشی کشور از سوی دیگر، ارتباط مؤثری شکل گرفت، نتایج باارزشی به دست آمد و مشکلات به شکل اساسی‌تری حل شد. او برای نمونه به همکاری دانشگاه شهید بهشتی و وزارت آموزش‌وپرورش در دهه 80 برای تربیت دبیر یا همکاری خانه ریاضیات کرمان، آموزش و پرورش و شهرداری کرمان در راستای ترویج ریاضی اشاره کرد که در نوع خود همکاری‌های سازنده و ماندگاری بوده‌اند. خانه ریاضیات کرمان در سال‌های ابتدایی در فرهنگسرای شهرداری کرمان مستقر بود که مسئولان آن زمان شاید خیلی باور و اعتقادی به کارهای ترویجی خانه ریاضیات نداشتند؛ اما در‌حال‌حاضر ارتباط تنگاتنگی در‌این‌میان شکل گرفته و حمایت‌های خوبی از خانه ریاضیات می‌شود که به ترویج ریاضیات در شهر کرمان کمک شایانی کرده است. دکتر «رفیع‌پور» شرط برقراری ارتباط مؤثر بین بدنه اجرائی نظام آموزشی و بدنه پژوهشی را اعتماد متقابل دانست و تأکید کرد که نباید فضا به گونه‌ای باشد که صرفا بدنه اجرائی تخطئه شود یا بدنه علمی‌-پژوهشی کشور مورد جفا و بی‌مهری قرار گیرد. راهکار پیشنهادی دکتر «رفیع‌پور» برگزاری نشست‌ها و سمینارهای علمی- تخصصی است تا از آن طریق دو طرف به فهم مشترکی از مشکلات دست پیدا کنند. دکتر «رفیع‌پور» برای نمونه به دو سمینار علوم ریاضی و چالش‌ها اشاره کرد که در نوع خود توانسته‌اند به صورت علمی و دقیق چالش‌های پیش‌روی ریاضی کشور را بررسی کنند و همچنین راهکارهایی اجرائی و عملی برای مسئولان ارائه دهند. لازم به ذکر است که نخستین سمینار علوم ریاضی و چالش‌ها به اهتمام فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی ایران و با همکاری انجمن ریاضی ایران، انجمن آمار ایران و دانشگاه تربیت مدرس در مهرماه 1394 برگزار شد. در ادامه دومین سمینار با اهتمام آموزش و پرورش خراسان رضوی، مشارکت دانشگاه فردوسی مشهد، همکاری فرهنگستان علوم ج.ا.ا و اتحادیه انجمن‌های ایرانی علوم ریاضی کشور در اردیبهشت‌ 1398 در مشهد، در ادامه فعالیت‌های کمیسیون پیشبرد ریاضیات فرهنگستان علوم برگزار شد.

تلاش‌های شاخه ریاضیات فرهنگستان علوم
دکتر «مگردیچ تومانیان» رئیس شاخه ریاضی فرهنگستان علوم و استاد پیش‌کسوت ریاضی دانشگاه تبریز به‌عنوان دومین سخنران این نشست به فعالیت‌های فرهنگستان در رابطه با وضعیت ریاضی کشور پرداخت و گفت: «با توجه به وضعیت بحرانی ریاضی کشور به پیشنهاد مشترک گروه‌های علوم پایه و علوم مهندسی فرهنگستان، کمیسیون پیشبرد ریاضیات کشور در سال 1391 تشکیل شد. در همه این سال‌ها این کمیسیون مجدانه موضوعات مختلف را بررسی کرده و در نامه‌نگاری با مسئولان و ارگان‌های مختلف تمام تلاش‌ خود را در قالب ارائه راهکارهایی برای رفع مشکلات حوزه‌های مختلف به کار بسته است؛ اما متأسفانه آن‌چنان توجهی از سوی بدنه اجرائی کشور به این موضوعات نشده است». عضو فرهنگستان علوم موضوع دانشگاه فرهنگیان در جذب دانشجو و تأمین معلمان آموزش و پرورش را در‌حال‌حاضر یکی از چالش‌های مهم نه‌تنها شاخه ریاضی، بلکه همه علوم پایه دانسته و نسبت به بی‌توجهی مدیریت فعلی این دانشگاه به دغدغه‌های جامعه دانشگاهی و نیازهای جامعه به معلمان توانمند برای آینده کشور، ابراز نگرانی شدید کرد. او اشاره کرد طبق قانون تربیت معلمان مورد نیاز نظام آموزش و پرورش کشور بر‌عهده دانشگاه فرهنگیان از طریق جذب دانشجو در کنکور سراسری گذاشته شده است. اما برنامه آموزشی این دانشگاه در رشته‌های مختلف مورد نقد جدی است. همچنین این دانشگاه در پردیس‌های مختلف شهرستانی به‌شدت از کمبود اعضای هیئت‌ علمی، امکانات و زیرساخت‌ها رنج می‌برد. در نتیجه وضعیت این دانشگاه برای کسی که در آینده می‌خواهد معلم شود، کافی نیست.

چالش‌های علوم ریاضی
در ادامه دکتر «محسن محمدزاده»، عضو هیئت‌علمی دانشگاه تربیت مدرس و رئیس هیئت‌مدیره اتحادیه انجمن‌های ایرانی علوم ریاضی به ارائه توصیفی از وضعیت ریاضی و چالش‌های آن پرداخت که مستند به پژوهش‌های ارائه‌شده در نخستین سمینار علوم ریاضی و چالش‌ها بود. وی در توصیف وضعیت کنونی ریاضیات بیان کرد: «ریاضیات که به‌عنوان پایه‌ای‌‌ترین درس، تأثیر شگرفی در دستیابی به توسعه پایدار دارد، در سال‌های اخیر با نوعی افت روبه‌رو شده است، به‌طوری‌که در مدارس و دانشگاه‌ها، صحبت از پایین‌آمدن توانمندی دانش‌آموزان و دانشجویان در علوم ریاضی مطرح است. به علاوه نوعی احساس بیهودگی و بی‌اعتقادی به ریاضیات در کشور شیوع پیدا کرده است که گاهی روشن‌نبودن آینده شغلی هم بر آن اضافه می‌شود. پیروی برنامه‌های درسی از نظام کنکور دانشگاه‌ها، دانش‌آموزان را ملزم به آماده‌شدن برای کنکور می‌کند. در این وضعیت فکر اینکه چه باید آموخت و برای دبیرستان چه درس‌هایی لازم است و با چه روشی باید آموخته شوند، منتفی می‌شود. بعضی از مدیران آموزش‌وپرورش و معلمان فکر می‌کنند اگر ساعات درس افزایش یابد نقص بی‌علاقگی دانش‌آموزان برطرف می‌شود. درصورتی‌که برای درس خواندن و علم آموختن باید رغبت دانش‌آموزان افزایش یابد، نه ساعات درسی و حجم کتب درسی. بررسی وضعیت دانش‌آموزان در رقابت‌های داخلی و خارجی مانند تیمز، المپیادها و آزمون‌های ورودی دانشگاه‌ها بیانگر افتی نگران‌کننده در توانایی و خلاقیت جوانان در زمینه ریاضیات و به‌کارگیری آن در سایر علوم است. باید هدف آموزش‌و‌پرورش، ایجاد خلاقیت و بالا‌بردن توانایی قدرت تحلیل دانش‌آموزان باشد. جامعه به دانش‌آموزانی نیاز دارد که مفاهیم درسی را به درستی بفهمند، تا بتوانند آنها را در زندگی و محیط کار خود به کار گیرند. فقط تربیت چنین دانش‌آموزانی می‌‌تواند به توسعه پایدار کشور کمک کند. امروزه با دانش‌آموزانی روبه‌رو هستیم که مفاهیم ریاضی را به درستی درک نکرده‌اند و نمی‌توانند مسائل ریاضی جدید را به‌راحتی حل کنند. این دانش‌آموزان تنها قدرت حل مسائلی را دارند که عین یا حداقل مشابه آن را قبلا دیده باشند. این افراد که با آموزش طوطی‌وار رشد کرده‌اند، مسلما نمی‌توانند مطالب آموزشی را در زندگی و کار خود به کار گیرند و در رویارویی با مسائل جدید جامعه، توان پردازش و تحلیل را داشته باشند». دکتر «محمدزاده» از بین عوامل مؤثر بر افت ریاضی که بر اساس تحقیقات علمی به دست آمده است به کوچک‌انگاری مسئله آموزش در کشور، گسترش سیطره کنکور از اول دبستان تا دوره دکتری، بی‌کاری و افزایش بی‌رویه دانش‌آموختگان، مسائل تربیت معلم، دانشگاه فرهنگیان و کاهش جایگاه معلمان اشاره کرد. عضو هیئت‌علمی دانشگاه تربیت مدرس ضمن انتقاد از نحوه اجرای ماده 28 در‌حال‌حاضر، نحوه اجرای کنونی آن را باعث بی‌رغبتی فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌های دیگر دانست و بیان کرد: «دانشگاه فرهنگیان بر اساس ماده 28 می‌تواند از دانش‌آموختگان دیگر دانشگاه‌های کشور در تأمین نیروی انسانی مورد نیاز وزارت آموزش‌و‌پرورش بهره بگیرد، اما با وضع قوانین جدید مانند گرفتن شهریه از دانشجویانی که بر اساس ماده 28 وارد این دانشگاه می‌شوند شرایط به گونه‌ای رقم خورده که فارغ‌التحصیلان نخبه دانشگاه‌های دیگر به استخدام در آموزش‌و‌پرورش چندان علاقه‌ای ندارند». این عضو هیئت‌علمی دانشگاه تربیت مدرس در ادامه افزود: «در اساسنامه این دانشگاه این موضوع که این دانشگاه به تنهایی نمی‌تواند از عهده تأمین نیاز وزارت آموزش‌و‌پرورش برآید، دیده شده و برای همین ماده 28 وضع شده است تا این دانشگاه بتواند از پتانسیلی که در دانشگاه‌های معتبر و بزرگ و طراز‌اول کشور وجود دارد، بهره‌مند شود. در دانشگاه‌های بزرگ و معتبر کشور تعداد قابل‌توجهی عضو هیئت‌علمی با درجه استادی و دانشیاری وجود دارد و بهترین فارغ‌التحصیل این دانشگاه‌ها می‌توانند بر اساس ماده 28 جذب شده و در یک دوره یک‌ساله آموزش‌های لازم معلمی و فنون‌های تدریس را فرابگیرند و به‌عنوان یک معلم خوب وارد نظام آموزشی کشور شوند. از آن‌سو می‌توان شرایط و زیرساخت‌های دانشگاه فرهنگیان را بررسی کرد. می‌توان پرسید در پردیس‌های واحدهای شهرستانی این دانشگاه، هرم هیئت‌علمی چه وضعیتی دارد؟ عموما با مدرک فوق‌لیسانس و مربی آنجا تدریس می‌کنند. آیا یک مربی می‌تواند یک معلم خوب و توانا برای تدریس ریاضی در مدرسه تربیت کند یا استادان دانشگاه‌های بزرگی مانند دانشگاه تهران و شریف؟ باید گفت وقتی این همه دانشگاه معتبر و طراز‌اول داریم که بهترین فارغ‌التحصیلان را در شاخه‌های علوم پایه تربیت می‌کنند، چه دلیلی دارد دوباره از صفر افرادی را جذب کنیم و به آنها ریاضی و فیزیک آموزش بدهیم و آن فارغ‌التحصیلان نخبه و خوب بی‌کار بمانند. اتلاف هزینه و اتلاف زمان است. به علاوه مشخص است که در‌حال‌حاضر با اجرای ماده 28 مخالفت هستند. چرا کسی که از طریق این ماده جذب می‌شود، باید شهریه پرداخت کند؟ چرا بقیه نباید پرداخت کنند؟ این فردی که در بهترین دانشگاه‌ها تحصیل کرده است، در بهترین شرایط علمی قرار دارد باید شهریه بدهد و به‌علاوه دوران تحصیل او جزء خدمتش محسوب نمی‌شود. اجرای ماده 28 به این صورت عملا کارایی آن را از بین می‌برد. زیرا متأسفانه شرایط به گونه‌ای رقم می‌خورد که فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌های دیگر رغبت نکنند از این ماده استفاده کنند. مسئله بسیار واضح و آسان است. دانشگاه فرهنگیان ادعا دارد دانشجویانی که از ابتدا وارد این دانشگاه می‌شوند و بعد از چهار سال تحصیل در این دانشگاه جذب وزارت آموزش‌و‌پرورش می‌شوند، نسبت به فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌های دیگر که از طریق ماده 28 وارد این دانشگاه می‌شوند و پس از یک سال وارد آموزش‌و‌پرورش می‌شوند، از کیفیت بالاتری برخودار هستند؟ در جلسات رسمی با مسئولان دانشگاه فرهنگیان این ادعا مورد چالش قرار گرفت. در زمان مدیریت قبلی دانشگاه، طی سه سال هر سال 10 هزار نفر از طریق ماده 28 از فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌های دیگر و 10 هزار نفر از طریق کنکور سراسری وارد فرایند استخدام در وزارت آموزش‌وپرورش شدند و هم‌اینک همه آنها در حرفه معلمی مشغول به کار هستند. پیشنهاد شد یک طرح پژوهشی انجام و براساس مستندات علمی ادعای فوق بررسی شود. اما تا‌به‌حال این اقدام صورت نگرفته است. دانشگاه فرهنگیان مادامی که خودش را از پتانسیل استفاده بیشتر و بهتر از فارغ‌التحصیلان نخبه دانشگاه‌های بزرگ محروم کند، نمی‌تواند در تربیت معلم موفق باشد. نمی‌گوییم همه فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌ها را بگیرند‌ بلکه بهترین آنها از طریق ماده 28 انتخاب شوند. به آنها در یک دوره 9 تا 12ماهه آموزش‌های لازم معلمی داده شود و سپس وارد آموزش‌و‌پرورش شوند. واقعا چرا باید بهترین فارغ‌التحصیلان دانشگاه‌های بزرگ در رشته‌های علوم پایه، بی‌کار باشند و از آن طرف دانش‌آموزان مدارس برای تحصیل در همان رشته‌ها، چهار سال وارد دانشگاه فرهنگیان شوند و در این اوضاع مالی کشور، هزینه دوباره شود. دانشگاه فرهنگیان مأموریت بسیار مهمی دارد. اگر دانشگاه فرهنگیان از عهده تربیت دانش‌آموختگان دانشگاه‌های دیگر برای معلمی بر‌آید، کار خیلی بزرگی انجام داده است. باید محققانه به این موضوع نگاه کرد. باید یک مطالبه از دانشگاه فرهنگیان باشد که این همه فارغ‌التحصیل بسیار خوب و عالی دانشگاه‌ها را جذب و برای معلمی تربیت کند. در آن صورت می‌توانیم کمتر شاهد افت ریاضی در مدارس باشیم. فارغ‌التحصیلان خوب دانشگاه‌های بزرگ در رشته‌های علوم پایه اگر جذب آموزش‌و‌پرورش نشوند، جذب کجا شوند؟».

افت ریاضیات کشور به‌مثابه یک بحران
«
سیدنعمت‌الله عبدی»، دیگر سخنران این نشست، به‌عنوان دبیر دومین سمینار علوم ریاضی و چالش‌ها، ضمن توصیف وضعیت اسفناک آموزش ریاضی کشور، حلقه مفقوده این موضوع را مطالبه علمی حل مشکلات از مسئولان دانستند. وی بیان کرد: «نمی‌توان انتظار داشت بینش ریاضی در دانش‌آموز ایجاد شود، درصورتی‌که در نگرش و گرایش کلان کشور توجهی به علوم پایه و علوم ریاضی وجود ندارد. بحث افت ریاضی کشور باید یک مطالبه عمومی باشد. همراهی انجمن‌های مهم علمی در این موضوع و تشکیل اتحادیه انجمن‌های ایرانی علوم ریاضی متشکل از انجمن ریاضی، انجمن آمار، انجمن رمز، انجمن فازی، انجمن فیزیک، شورای مرکزی خانه‌های ریاضیات، اتحادیه انجمن‌های علمی آموزشی معلمان ریاضی و فیزیک و چند انجمن مرتبط دیگر، می‌تواند نقطه شروع خوبی برای پیگیری مشکلات باشد. کمیته بحرانی متشکل از مسئولان آموزش‌و‌پرورش، وزارت علوم، شورای عالی انقلاب فرهنگی و با محوریت انجمن‌های علمی باید شکل گیرد تا این وضعیت هرچه سریع‌تر اصلاح شود».

ریاضیات آرام‌آرام کنار گذاشته شد
از دیگر استادان حاضر در جلسه که درباره موضوع نشست صحبت کردند، دکتر «علی رجالی» از دانشگاه صنعتی اصفهان و دکتر «اسفندیار اسلامی» از دانشگاه شهید باهنر کرمان بودند. دکتر «اسلامی» بیان کرد: متأسفانه با این همه نشست و ارائه تحلیل‌های علمی، هیچ بازتابی درباره این مسائل دیده نمی‌شود. وی با اشاره به افت هر‌ساله دانشجویان ریاضی، همه دست‌اندرکاران آموزش ریاضی را در پدید‌آمدن شرایط موجود مسئول و روند تدریجی شکل‌گیری این وضعیت را نتیجه اشتباهات همه قسمت‌ها و ارکان عرصه آموزش ریاضی کشور دانست و بیان کرد: «وضعیت پس از این همه سال به‌گونه‌ای شده که انگار ریاضیات آرام‌آرام کنار گذاشته شده است، بدون آنکه کسی متوجه شود». استاد دانشگاه شهید باهنر کرمان در ادامه گفت: «درباره موضوعات و چالش‌های پیش‌روی ریاضیات گویی متخصصان ریاضی و کسانی که درد را می‌دانند، دست‌اندرکار و تأثیرگذار در سیاست‌گذاری‌ها و تصمیم‌گیری‌ها نیستند».
در ادامه دکتر «علی رجالی» از مؤسسان خانه ریاضیات اصفهان، به مسئله کنکور پرداخت. عضو هیئت‌علمی دانشکده علوم ریاضی دانشگاه صنعتی اصفهان و برنده جایزه ترویج علم بیان کرد: «برخلاف سال‌های دهه 60 که کنکور فقط مشکل آموزش دبیرستانی بود، الان از اول دبستان کنکور و تست‌زنی وجود دارد. بچه‌های ما در دبستان تست می‌زنند و به‌جای کار روی فهم مفاهیم ریاضی، روی تست کار می‌کنند. باید توجه کرد که مقصر آموزگاران نیستند؛ چراکه آنها مجبورند برنامه‌ای را که مدارس و والدین می‌خواهند و آن قبولی در مدارس تیزهوشان است، اجرا کنند. کنکور مشکل عظیمی است و کارتل‌های عظیمی وجود دارد که از اول دبستان تا حتی بعد از مراحل دانشگاهی نفوذ کرده‌اند و عملا نمی‌توان کاری کرد. از مسئله کنکور گذشته، زلزله‌های متعددی در آموزش داشتیم که هر‌کدام در ایجاد چالش و مشکلات بسیار مؤثر بوده‌اند. تغییر سیستم آموزشی به سیستم 6-3-3 خودش یک زلزله بود؛ یکباره بدون برنامه‌ریزی، بدون معلم، بدون حتی کلاس درس، کلاس ششم به مقطع ابتدایی اضافه شد. هیچ‌کسی هم نیست که ورود کند و این مسائل را بررسی کند. در همه سمینارها و کنفرانس‌ها این موضوعات و مشکلات مطرح می‌شود، اما متأسفانه آموزش‌و‌پرورش به این مسائل توجهی نمی‌کند. دلیل آن هم این است که در مملکت ما آموزش‌و‌پرورش چندان مهم نیست. معلمان مجبورند که دانش‌آموزان را برای کنکور آماده کنند، معلمان مجبورند نمره‌های زیاد و بدون حساب بدهند که دانش‌آموز را با طرح جدید کنکور وفق دهند. در رابطه با دانشگاه فرهنگیان هم سؤال اصلی این است که آیا با امکانات کنونی و برنامه چهارساله این دانشگاه، می‌توان در سرتاسر کشور نیروهایی تربیت کرد که بعدا معلم ریاضی یا معلم فیزیک شوند؟ در بسیاری از پردیس‌های دانشگاه فرهنگیان حتی یک آزمایشگاه فیزیک وجود ندارد اما در آنجا دبیر فیزیک تربیت می‌شود! از آن طرف دانشگاه‌های دیگر ما با آن همه امکانات درخور توجه نمی‌توانند در پروسه تربیت معلم به کار گرفته شوند. آینده ریاضی کشور با خطر روبه‌رو است. می‌طلبد که کمیته‌های بحران بیایند این موضوعات را بررسی کنند. در هر کجا که زلزله‌ای می‌آید، بلافاصله کمیته بحران تشکیل می‌شود. نمایندگان مجلس باید این موضوعات را به‌عنوان مسائل مهم مورد توجه قرار دهند. مسئله اساسی ما باید توجه خاص به مسائل آموزشی و تربیت نیروی انسانی باشد».

از آنچه در این نشست بیان شد، می‌توان فهمید که حال‌و‌روز ریاضی کشور در همه جنبه‌ها چندان خوب نیست. با آنکه بحث‌های مختلفی در این نشست مطرح شد اما موضوع دانشگاه فرهنگیان گویی یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌روی نظام آموزشی کشور است. جامعه دانشگاهی و پژوهشی کشور ضمن طرح انتقادات مهمی مرتبط با دانشگاه فرهنگیان، بیان می‌کنند که با زیرساخت‌ها و برنامه آموزشی و وضعیت کنونی این دانشگاه، موضوع مهم و خطیر تربیت معلم در کشور در آینده نه‌چندان‌ دور از کیفیت بالایی برخوردار نخواهد شد. شرایط به‌گونه‌ای پیش خواهد رفت که آموزش علوم پایه مخصوصا ریاضی، در سال‌های آینده با افت چشمگیری مواجه شود که باعث می‌شود در بلندمدت لطمه‌های جبران‌ناپذیری به رشته‌های فنی و مهندسی وارد شود. پیشنهاد جمعی از استادان و محققان کشور این است که افراد در دانشگاه‌های بزرگ کشور با اعضای هیئت ‌علمی توانا و مجرب، امکانات مناسب و زیرساخت‌های لازم دوره کارشناسی را سپری کنند و سپس دوره آموزش معلمی را که همراه با کارورزی است، در دانشگاه فرهنگیان طی کنند. از آن‌سو، اعضای هیئت‌ علمی دانشگاه فرهنگیان ضمن رد بعضی انتقادها، به پتانسیل دانشگاه فرهنگیان در تربیت معلم اشاره و بیان می‌کنند همکاری دانشگاه فرهنگیان با دانشگاه‌های بزرگ و بازبینی قوانین و برنامه‌ریزی مناسب می‌تواند نواقص و کمبودهای دانشگاه فرهنگیان را برطرف کند. نتیجه نگران‌کننده نشست این بود که آموزش ریاضیات کشور با چالش‌های اساسی روبه‌رو است و تا دیر نشده باید کاری کرد. از طرف دیگر این امید وجود دارد که باب گفت‌وگوهای علمی و تخصصی بین دست‌اندرکاران حوزه آموزش در حال شکل‌گیری است. مهم این است همه بازیگران نظام آموزشی کشور از سیاست‌گذاران و قانون‌گذارن گرفته تا معلمان، استادان و پژوهشگران کشور باید به این موضوع ورود کنند، در کنار یکدیگر جمع شوند و در محیطی دوستانه و دلسوزانه نسبت به آینده آموزش ریاضی و حتی علوم  . شرق

عدم قطعیت هایزنبرگ و ستارگان

حسن فتاحی*

ستارگان گوی‌های گازی-پلاسمایی غول‌پیکری‌اند که با کشش گرانشی ماده موجود خود را پایدار نگه ‌داشته‌اند. کششِ گرانشی رو به درون ستارگان به‌طور مداوم در تلاش است تا ستاره را هرچه بیشتر فشرده کند و اگر نیروی مخالفی وجود نداشته باشد، فشار ناشی از لایه‌های ستاره باعث می‌شود تا با سرعت زیاد دچار رمبش شود. در‌واقع اگر هیچ نیروی بازدارنده‌ای نباشد ممکن است ستاره، در اثر رمبش به سیاهچاله تبدیل شود. برای خورشید درخشان ما این رویداد می‌تواند کمتر از نیم ساعت به درازا بکشد. ازآنجایی‌که می‌دانیم خورشید به‌اندازه یک نقطه فشرده نشده است؛ بنابراین باید نیرویی دیگر در کار باشد که مانع رمبش شود و با نیروی ویرانگر گرانش موازنه شود. این نیرو وجود دارد و خاستگاه آن در قلب ستاره است. جایی که دما به میلیون‌ها درجه کلوین می‌رسد و واکنش‌های هسته‌ای که عبارت دقیق‌تر آن هسته‌سازی است، رخ می‌دهد. خورشید ما‌هم مثل هر ستاره دیگری که در رشته اصلی قرار دارد، در توازن شکننده‌ای است که دو نیروی درون‌سو با خاستگاه گرانشی و نیروی برون‌سوی گرماییِ ناشی از واکنش‌های هسته‌ای باهم تقریبا برابرند؛ اما این توازن موقتی است. نیروی رو به بیرون فقط تا زمانی حفظ می‌شود که در قلب ستاره سوختی برای سوزاندن و به عبارت دقیق‌تر گداختن و داغ نگه‌داشتن ستاره وجود دارد اما دیر یا زود سوخت هسته‌ای تمام خواهد شد؛ سرنوشت حتمی تمام ستارگان. این اتفاق برای خورشید بیش از چهار‌و‌نیم میلیارد سال دیگر رخ خواهد داد. به نظر می‌رسد بعدازاین مرحله نیروی گرانش غالب خواهد شد و بدون حضور هیچ نیروی مخالفی به فشرده‌کردن ستاره ادامه خواهد داد و آن را هرچه بیشتر کوچک خواهد کرد اما اینجا پایان داستان نیست. در محیط داغ و بسیار چگال درون ستاره برخوردهای مکرر و خشن میان اتم‌های پرسرعت موجب می‌شود تا الکترون‌های آنها از مدارشان کنده شوند و پلاسما، گازی از هسته‌های اتمی که با گازی از الکترون‌ها مخلوط شده، پدید آید. این الکترون‌های ریز هستند که به طرزی غیرمنتظره به نجات ستاره‌ای برمی‌خیزند که به‌سرعت در‌حال فروپاشی و کوچک‌ترشدن است. با هرچه نزدیک‌ترشدن الکترون‌های ماده درون- ستاره‌ای به یکدیگر، بنا بر اصل عدم قطعیت هایزنبرگ رفتار الکترون‌ها خشن‌تر می‌شود. الکترون‌ها در برابر هر چیزی که تلاش کند آنها را محدود سازد، ضربه می‌زنند. حاصل این ضربات دسته‌جمعی هم نیروی بیرون‌سویی مهیب است که سرانجام کوچک‌شدن ستاره را در نقطه‌ای متوقف می‌کند. توازن جدیدی برقرار می‌شود؛ البته کشش رو به درون گرانش نه با نیروی رو به بیرون ماده داغ ستاره بلکه با نیروی عریان الکترون‌های آن موازنه می‌شود. فیزیک‌دانان این نیرو را فشار تبهگنی می‌نامند. در‌واقع این نام صرفا نشان‌دهنده مقاومت خستگی‌ناپذیر الکترون‌ها در برابر نزدیکی بیش از حدشان به یکدیگر است. ستاره‌ای که فشار الکترون‌های آن یا همان فشار تبهگنی در برابر نیروی فشرده‌ساز گرانش مقاومت کند، کوتوله سفید نام دارد. کوتوله سفید که اندازه آن در حد کره زمین است و حجم اشغالی آن یک‌میلیونیم ستاره در رشته اصلی است، جسمی بسیار چگال است؛ به‌طوری‌که جرم یک حبه قند آن به‌اندازه جرم یک اتومبیل بنز سواری است. روزی خورشید به کوتوله سفید تبدیل خواهد شد. این رده از ستارگان وسیله‌ای برای تجدید گرمای ازدست‌رفته خود ندارند. آنها چیزی بیش از خاکسترهای ستاره‌ای نخواهند بود و آرام‌آرام از نظر محو خواهند شد، اما فشار الکترونی که کوتوله سفید را از انقباض در زیر بار گرانش خود باز می‌دارد، حد آستانه خود را دارد. هرچه ستاره‌ای پرجرم‌تر باشد، نیروی خود-گرانشی آن قوی‌تر خواهد بود. حال اگر جرم ستاره آنچنان زیاد باشد که از حدی فراتر برود، دیگر مقاومت الکترون‌ها هم تاب پایداری نخواهند داشت. در واقع ستاره هم از بیرون و هم از درون تحت فشار قرار می‌گیرد. هرچه گرانش ستاره شدیدتر باشد، گاز را بیشتر به درون می‌راند. هرچه گاز بیشتر فشرده شود، داغ‌تر هم می‌شود. ازآنجا‌که گرما جزء تکان‌های ریزمقیاس ماده نیست، الکترون‌های درون ستاره با سرعت زیاد به اطراف حرکت می‌کنند. درواقع چنان سریع که اثرات نسبیتی پررنگ می‌شوند. به زبان خیلی ساده الکترون‌ها به‌جای آنکه سرعتشان زیاد شود، جرمشان افزایش پیدا می‌کند. ستاره از یک ‌سو تحت گرانش قوی‌تر قرار می‌گیرد و از سوی دیگر هم‌زمان توانایی نبرد خود را از دست می‌دهد. این دو پدیده دست ‌به ‌دست هم می‌دهند تا تضمین کنند بیشترین جرمی که یک کوتوله سفید می‌تواند داشته باشد، فقط 40 درصد جرم خورشید است. اگر ستاره‌ای از این حد که اصطلاحا «حد چاندراسکار» نام دارد و به‌افتخار اخترفیزیک‌دان هندی چنین نام‌گذاری دارد، سنگین‌تر باشد، فشار الکترونی توانایی آن را ندارد که رمبش ستاره را متوقف کند اما بازهم همه‌چیز از دست نرفته است. سرانجام ستاره چنان کوچک می‌شود که الکترون‌های آن با وجود اکراه شدیدشان از مقیدشدن در فضایی کوچک، عملا در هسته اتمی فشرده می‌شوند. در آنجا با پروتون‌ها واکنش می‌کنند تا نوترون تشکیل دهند؛ به‌گونه‌ای که کل ستاره تبدیل به جرمی غول‌آسا از نوترون می‌شود و ستاره نوترونی نام دارد. به یاد داشته باشید که تمام ماده و نه‌فقط الکترون‌ها به دلیل اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در برابر محدود و مقیدشدن مقاومت می‌کنند. نوترون‌ها هزاران بار پرجرم‌تر از الکترون‌هایند؛ بنابراین برای آنکه مقاومتی زیاد نشان دهند باید در حجمی که هزاران بار کوچک‌تر است، فشرده شوند. در‌واقع آن‌قدر باید به یکدیگر فشرده شوند تا قبل از اینکه سرانجام کوچک‌شدن ستاره را متوقف کنند، عملا با یکدیگر تماس پیدا کنند. ستاره‌ای که فشار تبهگنی نوترونی از آن در برابر گرانش حمایت می‌کند، ستاره نوترونی نام دارد. در اصل هم هسته اتمی بزرگی است که تمام فضای خالی از ماده آن بیرون رانده ‌شده است. ازآنجایی‌که اتم‌ها بیشتر فضای خالی هستند و هسته آنها صدهزار بار کوچک‌تر از ابر الکترونی مداری اطراف آنهاست، ستاره نوترونی صدهزار بار کوچک‌تر از ستاره معمولی است. به همین دلیل هم قطر آنها در حدود 15 کیلومتر است. ستاره نوترونی چنان چگال است که یک حبه کوچک از ماده آن می‌تواند به‌اندازه جرمی معادل میلیون‌ها اتومبیل داشته باشد. تصور بر این است که چنین ستارگانی از رده‌ای از انفجارهای ابرنواختری شکل‌گرفته‌اند. درحالی‌که نواحی بیرونی ستاره در فضا پراکنده می‌شوند، هسته داخلی فشرده شده و ستاره نوترونی تشکیل می‌شود که یافتن آن چندان کار آسانی نیست؛ به‌ویژه اگر سرد شده باشند. اما وقتی تازه متولد شده‌اند، به‌سرعت در حال چرخش‌اند و مانند فانوس دریایی باریکه‌هایی از امواج تولید می‌کنند. این ستارگان نوترونی چرخانِ تپنده را تپ‌اختر می‌نامیم. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ برای ما تنوعی از ستارگان را پدید می‌آورد که هریک گوشه‌ای از شگفتی‌های گیتی را برای بشر نمایان می‌کنند.شرق. *عضو هیئت‌تحریریه فصلنامه نقد کتاب علوم محض و کاربردی.شرق

 

سینما؛ انقلابی بصری

عبدالرضا ناصرمقدسی

یادداشت قبلی به «تک‌سنگ»ها اختصاص داده شد؛ تک‌سنگ‌هایی که یادگاری از درکی علمی‌-تخیلی از جهان بودند و بی‌شک فیلم برجسته «استنلی کوبریک» با نام «اودیسه 2001» در ایجاد چنین اشیای مرموزی دخیل بوده است. قبل از اینکه تحلیل فیلم‌های مربوط به گفتارهایمان را ادامه دهیم، موضوع مهم دیگری را نیز می‌خواهم به بحث بگذارم. آثار سینمایی فاخری در این ژانر وجود دارند که از یک رمان بزرگ علمی‌-تخیلی اقتباس شده‌اند. نمونه مشخص آن هم همین فیلم «اودیسه 2001» «کوبریک» است که از رمانی به همین نام و به تألیف «آرتور سی. کلارک» اقتباس شده است. خود «سی. کلارک» نیز در نوشتن فیلم‌نامه با «کوبریک» همکاری داشته است. من هم رمان را خوانده‌ام و هم فیلم را با دقت دیده‌ام. نمونه‌های مشابه دیگری هم برای مقایسه در ذهن دارم. سؤالی که در اینجا می‌خواهم عنوان کنم، این است که کدام فرم هنری از داستان برتر است؛ آیا رمان موفق‌تر بوده یا فیلمی که بر اساس آن ساخته شده است؟ البته ما درباره رمان‌های درجه‌یک و اقتباس‌های درجه‌یک صحبت می‌کنیم. برای مثال باید ذکر کرد که اقتباس سینمایی از جلد دوم رمان با نام «اودیسه 2010» اصلا از نظر قدرت سینمایی قابل مقایسه با شاهکار «کوبریک» نبوده و بنابراین در مورد بحث ما صدق نمی‌کند. کدام‌یک تأثیرگذارتر است؟ سینما یا رمان؟ رمان برخلاف سینما پیشینه تاریخی بسیار طولانی‌ای دارد. درست است که شاهکار «سروانتس» یعنی «دون‌کیشوت» به‌عنوان اولین رمان مدرن چیزی حدود 400 سال قبل به چاپ رسید، اما رمان مدرن ریشه در رمانس‌هایی دارد که سابقه‌ای دو‌هزار‌ساله دارند. شیوه‌ای هنری با چنین پشتوانه تاریخی طولانی‌ای تجربه‌های وسیعی را در پیشینه خود دارد. رمان با چنین پیشینه‌ای می‌تواند جنبه‌های مختلف انسانی را شناخته و آنها را به شکلی هرچه بهتر به تصویر بکشد. همه اینها فرم رمان را بسیار قدرتمند می‌کند. موضوع بعدی تأکید رمان بر زبان است. رمان موضوعی در باب زبان‌ورزی است. رمان در مورد تجربه‌های زبانی ما از جهان سخن می‌گوید و باید توجه داشت که زبان یکی از مهم‌ترین جنبه‌های توانایی‌های انسانی است که گرچه در سایر جانوران به ‌شکلی محدود دیده می‌شود، اما به‌هیچ‌وجه قابل مقایسه با انسان نیست. رشد زبان و زبان‌ورزی در انسان نه‌تنها امکانات زیادی را در اختیار انسان قرار داده بلکه بر شیوه تفکری او نیز تأثیر بسزایی گذاشته است؛ به‌طوری‌که پربیراه نخواهد بود اگر شیوه تفکر انسانی را شیوه‌ای زبانی بنامیم. انسان در محیط و اتمسفر زبانی است که فکر می‌کند و می‌اندیشد. پس رمان نیز به‌عنوان یک تجربه ممتاز زبانی چون از همه این امکانات تکاملی استفاده می‌کند، می‌تواند تأثیر بسیار بالایی بر تفکر انسانی داشته باشد. از سوی دیگر رمان به علت وجود بُعد تخیل در آن می‌تواند این تجربه‌های زبانی از جهان را توسعه بخشیده و خود به هرچه گسترده‌شدن جهان یاری رساند. سینما درست در مقابل تمام آنچه گفته شد، قرار دارد. سینما پیشینه‌ای چندان طولانی ندارد و حضور آن به کمی بیش از صد سال می‌رسد؛ زمانی که برادران «لومیر» با ساخت سینماتوگراف برای اولین‌بار فناوری را به ‌شکلی کاملا برجسته وارد هنر کرده و ما را با جادوی پرده سپید سینما آشنا کردند. البته باید گفت که از آن زمان و به‌دنبال رشد فناوری، سینما نیز به‌سرعت پیشرفت کرد. سینمای صامت به سینمای صدادار و بعد هم رنگی و سپس سه‌بعدی تغییر پیدا کرد. استفاده از علوم رایانه تحول بزرگی در صنعت سینما و جلوه‌های ویژه آن به‌وجود آورد و سینما توانست صحنه‌هایی را بازسازی کند که تا پیش‌از‌این به‌تصویر‌کشیدن آن موضوعی خیالی می‌نمود. درست است که در سینما هم تصویر و هم صوت به بیشترین میزان مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما باید گفت که تأثیرگذاری سینما به ‌شکل عمده مدیون استفاده ویژه و فناورانه از تصویر است. سینما به تصویر شکل می‌بخشد. آن را از حالتی که در جهان واقع می‌بینیم، تغییر می‌دهد. حتی واقع‌گراترین فیلم‌ها نیز جهان را آن‌طوری تصویر می‌کنند که خود می‌خواهند نه آن‌طور که واقعا وجود دارد. به سخن دیگر، سینما استفاده از تصویر را به شکلی بنیادی تغییر داده است. ما با جهان بصری‌ای روبه‌رو هستیم که تا پیش‌از‌این هیچ‌گونه درکی از آن نداشتیم. هر فیلم برجسته جهان بصری تازه‌ای را خلق می‌کند. جهانی که همه عناصر را در خود مستتر داشته و به این شکل می‌تواند تخیل وجودی ما را گسترش دهند. این‌گونه سینما می‌تواند ذهن و مغز را تحت تأثیر قرار داده و به آن شکل ببخشد. به سخن دیگر باید گفت سینما بنا بر خصوصیاتی که دارد، انقلابی را در درک بصری از جهان به‌ وجود آورده است. ما به‌‌واسطه سینما می‌توانیم جهان را به‌ شکلی جدید و تازه ببینیم. سینما ما را وارد مرحله جدیدی از تکامل در تجربه‌هایمان کرده است. این‌گونه است که انسانی که شیوه تفکرش برای هزاران سال زبانی بوده، ناگهان مفتون سینما شده و ساعت‌ها در برابر هجوم تصاویر آن میخکوب می‌شود. انسان با تجربه بصری جدیدی به‌‌واسطه سینما آشنا شده است. حالا با تمام آنچه گفته شد، به سؤال قبلی بازمی‌گردیم؛ ارائه یک تجربه علمی‌-تخیلی در قالب رمان تأثیرگذاری بیشتری دارد یا در قالب یک فیلم برجسته؟ همان‌طور که دیدیم این هنرها به ساحت‌های مختلفی می‌پردازند. یکی تجربه و دنیای زبانی ما را گسترش می‌دهد و دیگری تجربه کاملا جدیدی را در دنیای بصری به ما ارائه می‌دهد. از این‌رو هر دو بسیار ارزشمند و هر‌یک معناهای خاص خود را به‌ وجود می‌آورند. اما اگر از دیدگاه تکاملی به موضوع نگاه کنیم، سینما مرحله‌ای متأخرتر در تکامل تجربه‌های انسانی تلقی می‌شود. اگرچه در تکامل نمی‌توان از برتری یک اتفاق یا تجربه جدید بر تجربه‌های قبلی سخن گفت‌ اما به نظر می‌رسد در عرصه تکامل فرهنگی، بسیاری از این تجربه‌های انسانی بار معنایی پیدا می‌کنند. به سخن دیگر انسان شاید از این پس نتواند برای درک و توسعه جهان، صرفا بر تجربه‌های زبانی خود متکی باشد. تجربه‌های بصری با استفاده از فناوری، دنیای جدیدی را پیش‌روی ما گسترده‌اند که شاید گونه انسان دیگر بدون حضور آنها نتواند به شناخت مناسبی از جهان دست یابد. شرق. .*متخصص مغز و اعصاب

فناوری اطلاعات و ارتباطات و درماندگی آموخته‌شده

احسان یارمحمدی

« مارتین اِلیاس پیت سِلیگمَن * »، روان‌شناس مشهور آمریکایی و نویسنده کتاب‌های خودیاری در زمینه‌های روان‌شناسی و اقتصادی است. در روان‌شناسی، «سلیگمن» مبدع نظریه درماندگی آموخته‌شده است. درماندگی آموخته‌شده در روان‌شناسی به شرایطی اشاره می‌کند که در آن فرد بر اساس مجموعه‌ای از تجربه‌های تلخ و ناکام گذشته مانند انواع سرکوفت‌ها، تبعیض‌ها، توهین‌ها، شکست‌ها، عدم دسترسی به منابع و... که به‌صورت مداوم و مستمر بر وی تحمیل شده است به این نتیجه می‌رسد که هر کاری در راستای موفقیت خود انجام دهد، هیچ نتیجه مفید، مثبت، کارا و کارآمدی برای وی به‌همراه نخواهد داشت. در واقع «سلیگمن» با ارائه این نظریه بیان می‌کند که وقوع رویدادهای ناگوار خارجی باعث پدیدارشدن توجیه‌هایی درونی برای فرد می‌شود که این توجیه‌ها سبب ازبین‌رفتن اعتمادبه‌نفس شخص برای رسیدن به هدف یا اهدافی می‌شود. «سِلیگمن» نظریه خود را این‌گونه در بوته آزمایش قرار داد که به اتفاق همکارانش محفظه‌ای را به‌گونه‌ای طراحی کردند که در آن هیچ راه فراری برای سگی که در داخل آن قرار داشت، وجود نداشت. سپس «سِلیگمن» و همکارانش با واردکردن شوک الکتریکی از یک سمت محفظه به سگ، متوجه شدند سگ برای در‌امان‌ماندن از شوک مربوطه با پرش از روی مانع به سمت دیگر محفظه می‌رود. «سِلیگمن» و همکارانش مجددا و این بار از سمتی که سگ برای درامان‌ماندن از شوک الکتریکی به آن پناه برده بود، شوک الکتریکی را به سگ وارد کردند؛ این بار هم سگ برای فرار از شوک واردشده با پرش از روی مانع به سمت دیگر روی آورد. «سلیگمن» و همکارانش آزمایش واردکردن شوک الکتریکی را به‌صورت متوالی از دو سوی محفظه ادامه دادند و در تمام طول مدت این آزمایش، سگ مزبور با پرش به سمت دیگری، واق‌واق‌کردن، دُم تکان‌دادن و... سعی در ابراز ناراحتی و نارضایتی خود از موقعیت موجود و نجات خود از این شرایط ناگوار را داشت. اما بعد از گذشت مدت‌زمانی از آزمایش، «سلیگمن» و همکارانش متوجه شدند که سگ مورد آزمایش بدون هیچ‌گونه حرکتی به‌صورت ثابت در جای خود مانده و پذیرش شوک الکتریکی را به‌عنوان یک موضوع بدیهی پذیرفته است. «سلیگمن» و همکارانش آزمایش دیگری را به این صورت انجام دادند که سگ مورد آزمایش را این مرتبه در محفظه‌ای قرار دادند که دارای راه گریز بود و زمانی که شوک الکتریکی را به سگ وارد می‌کردند، سگ دریافت که با گذر از آن راه فرار، از شوک الکتریکی و اثرات آن در امان خواهد بود؛ بنابراین مقایسه نتیجه این دو آزمایش با یکدیگر باعث ایجاد این دیدگاه می‌شود که از بُعد روان‌شناسی، درماندگی و ناتوانی را می‌توان از روش یادگیری و آموختن ناخواسته به دیگران که در شرایطی قرار دارند که هیچ‌گونه راهکار یا حتی راه فراری برای نجات از گرفتاری پدیدارشده ندارند، تحمیل کرد. از آنجا‌ که می‌دانیم هر گروه از مجموعه افرادی تشکیل شده و گروه‌ها نیز پدیدآورنده اجتماع‌ها هستند و در نهایت اجتماع‌ها نیز باعث زایش جامعه می‌شوند، می‌خواهیم بررسی کنیم که رهایی از تأثیر درماندگی آموخته‌شده یا دست‌کم کمینه‌کردن اثرات نامطلوب آن بر جامعه در جهان متجدد و مدرن امروز چگونه میسر است؟ آشنایی با آزمایش «سلیگمن» و همکارانش و نتایج آن، ما را متوجه این می‌کند که گاهی ممکن است با برنامه‌ریزی و برنامه‌ای از پیش تعیین‌شده از جانب فرد، افراد، گروه، سازمان و...، مجموعه اقداماتی صورت گیرد که شخص، اشخاص، گروه، سازمان و... دیگری دچار درماندگی آموخته‌شده شوند. در واقع می‌خواهیم این موضوع را به این صورت بیان کنیم که ممکن است درماندگی آموخته‌شده به‌عنوان یک راهبرد مورد استفاده ابزاری شخص یا مجموعه‌ای برای نیل به هدف به‌منظور بهره‌برداری نامطلوب و سوءاستفاده از فرد، افراد، گروه، سازمان و... شود. البته گاهی اوقات درماندگی آموخته‌شده به فرد، افراد، گروه، سازمان و... بر اساس الگوی از پیش تعیین‌شده و منطبق با یک برنامه قبلی و به‌صورت تحمیلی نیست، بلکه ممکن است که شخص، اشخاص، گروه، سازمان و... قربانی و مورد حمله درماندگی آموخته‌شده، بر اساس شرایط موجود و مستولی بر محیط یا جامعه دچار این خُسران و آسیب شوند. به همین منظور وجود یک راهکار مدیریتی که صدمه‌های ناشی از درماندگی آموخته‌شده را از بین ببرد یا دست‌کم کمینه کند، اهمیت بسیار بالایی دارد. اکنون که نظریه درماندگی آموخته‌شده را به‌عنوان دیباچه معرفی و تبیین کردیم، مسئله‌ای و به‌دنبال آن‌ پرسش پیرامون این مسئله را برای روشن‌شدن موضوع به‌صورت شهودی در پی می‌آوریم تا در نهایت موضوع اصلی مقاله را که همان کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات علیه یادگیری آموخته‌شده است، مورد بررسی و تحلیل قرار دهیم.

مسئله: دانش‌آموز مستعد و خلاقی را در نظر بگیرید که شوق به یادگیری و آموختن بسیاری در درون او شعله‌ور است و قصد دارد که برای تحصیلات دانشگاهی خود وارد بهترین دانشگاه‌های جهان شود، اما در یک کشور توسعه‌نیافته (از بُعد آموزشی) که نبود عدالت آموزشی در آن بیداد می‌کند، زندگی می‌کند و به این نتیجه رسیده است که سعی و اهتمام او هیچ جایی در بین گزینه‌هایی که منتج به نتیجه برای وی می‌شود و کامیابی او را برای نیل به هدف نهایی‌اش رقم می‌زند، ندارد و به این ترتیب در جریان اثرات ویرانگر درماندگی آموخته‌شده قرار گرفته و سکون، انفعال و انجماد را پذیراست. در هزاره جدید و عصر فناوری‌های پیشرفته، چه راهکاری برای او وجود دارد که یک استعداد هدررفته نباشد و مسیر ترقی را برای کامیابی در راه و هدف پیش‌روی خود به بهترین شکل بپیماید؟
این مسئله و مسئله‌هایی مانند این مورد ممکن است که درحال‌حاضر به‌عنوان یک مشکل در جامعه‌ای وجود داشته باشد یا در آینده به‌عنوان یک بحران در یک جامعه پدیدار شود. ازآنجا‌که وجود بحران می‌تواند باعث آگاهی مدیر یا مدیران برای جلوگیری از رخداد فاجعه در جامعه شود، قصد داریم در ادامه، مسئله مزبور را با استفاده از مدل‌سازی نَرم و رویکرد تحلیل و توسعه گزینه‌های راهبردی و با توجه به ریشه‌کنی درماندگی آموخته‌شده با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات ساختاردهی کنیم تا مدیران دست‌اندرکار در این زمینه از این نقطه‌نظر نیز راه را برای پیشرفت و موفقیت افراد مستعد در حوزه علم و دانش فراهم آورند. از آنجا که می‌دانیم برای ساختاردهی نرم با استفاده از روش تحلیل و توسعه گزینه‌های راهبردی به یک مسئله باید از بین مجموعه‌ای از گزینه‌ها، گزینه‌های راهبردی را نسبت به سایر گزینه‌ها در اولویت قرار دهیم و از گزینه‌های راهبردی به هدف یا اهداف مورد نظرمان دست یابیم، پس نخست گزینه‌های احتمالی برای مسئله یادشده را به‌صورت زیر ارائه می‌کنیم.
- وجود سخت‌افزار آموزشی‌-پژوهشی مناسب مانند مدرسه، کلاس درس و...
- وجود نرم‌افزار آموزشی‌-پژوهشی مناسب مانند معلم، کتاب، مجلات علمی، لوازم‌التحریر و...
- وجود ارتباطات آموزشی‌-پژوهشی مناسب مانند ارتباط با دانش‌آموزان همگن، معلمان پویا و...
- وجود محیط‌های رقابتی‌- انگیزشی مناسب مانند مسابقات علمی و پژوهشی، المپیادهای علمی و...
با بررسی و تحلیل هریک از گزینه‌های بالا به این نتیجه می‌رسیم که مقوله هریک از آنها از جنس آموزش یا پژوهش است و در واقع گزینه‌های مزبور از نظر راهبرد نسبت به مفاهیم آموزش و پژوهش دارای رجحان هستند. اکنون این پرسش را مطرح می‌کنیم که در روزگار مدرن امروز، چگونه و با چه ابزاری می‌توان توسعه و عدالت آموزشی را درباره مفاهیم سخت‌افزار، نرم‌افزار، ارتباطات و محیط رقابتی‌-انگیزشی پیرامون آموزش و پژوهش مهیا کرد؟ روشن است که استفاده از روش‌های سنتی و کلاسیک برای پاسخ‌گویی به این پرسش مناسب نیست؛ یعنی در واقع به علت وجود محدودیت‌های اقتصادی، سیاسی، فرهنگی، ارتباطی و... برای ایجاد و ساخت سخت‌افزارها، نرم‌افزارها، ارتباطات و... عرصه آموزش و پژوهش، به احتمال فراوان کماکان با درماندگی آموخته‌شده دست‌وپنجه خواهیم زد؛ اما استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات و ایجاد چارچوب آموزشی و پژوهشی متناسب با گزینه‌های رفع درماندگی آموخته‌شده در عرصه آموزش باعث ایجاد عدالت و توسعه آموزشی شده و رخداد این موضوع باعث شکوفایی استعدادهایی می‌شود که به علت نبود یک سامانه پیشرفته از نیل به مقصود بازمانده‌اند. در واقع فناوری اطلاعات و ارتباطات، انحصار آموزشی و پژوهشی را زایل می‌‌کند، مفهوم فاصله را برای یادگیری آموزشی و پژوهشی از بین می‌برد، دامنه ارتباطات آموزشی و پژوهشی را گسترش می‌دهد، محیط‌های آموزشی و پژوهشی را به‌صورت فزاینده‌ای در اختیار کاربر قرار می‌دهد، تعامل آموزشی و پژوهشی را در عرصه‌های منطقه‌ای و جهانی اعتلا می‌بخشد و در نهایت بیشتر موارد رشد و نمو را برای کاربر آموزشی و پژوهشی فراهم می‌کند و اتخاذ این رویکرد نوین در این زمینه باعث می‌شود درماندگی آموخته‌شده در حوزه آموزش و پژوهش هیچ جایی برای ابراز وجود و خودنمایی نداشته باشد. در حقیقت هنگامی که با یک نگاه واقع‌بینانه و حقیقت‌جو رویکرد آموزش و پژوهش را در یک کشور توسعه‌یافته مورد کنکاش قرار می‌دهیم، درمی‌یابیم سامانه‌ای که برای ارائه این دسته از خدمات در آنها مهیا شده است به‌صورتی برنامه‌ریزی، طراحی، سازمان‌دهی، کنترل و هدایت شده است که هر فردی با هر سلیقه‌ای و هر انتخابی، توانایی انتخاب رشته مورد علاقه خود برای تحصیل را دارد و در این بین نقش فناوری‌های نوین و به‌ویژه نقش فناوری اطلاعات و ارتباطات از اهمیت و جایگاه بسیار ارزنده و شایسته‌ای برخوردار است. البته این روزها و به علت وجود ویروس کووید 19 در ایران و تعطیلی تمامی مدارس، دانشگاه‌ها و مراکز آموزشی نقش و ضرورت آموزش و یادگیری از طریق فضای مجازی و لزوم وجود شبکه آموزش الکترونیکی، التزام و وجود خود را به بهترین شکل نیز هویدا کرد. البته پیدایش و سرایت ویروس کووید 19 در ایران و غافلگیری‌ای که از پس آن در عرصه آموزشی پدیدار شد و معین کرد که هنوز کشور از زیرساخت‌های استاندارد آموزش و پژوهش مجازی و همچنین از وجود شهروند و دولت الکترونیک بی‌بهره است و این موضوع می‌تواند با توجه به نظریه اثر پروانه‌ای در مدت‌زمانی باعث رخداد درماندگی آموخته‌شده در عرصه اجتماعی شود؛ بنابراین برای ارائه یک راهکار راهبردی برای پاسخ‌گویی جامع و مانع به مسئله‌ای که مطرح کردیم، لازم و ضروری است که یک یا چندین سامانه آموزشی و پژوهشی مطابق با استانداردهای روز جهان تهیه و ارائه شود تا هم از نظر فردی پاسخ‌گوی نیازهای اشخاص باشد و هم در مواقع وقوع بحران به‌عنوان یک ابزار توانمند در اختیار کشور و تعالی آن قرار گیرد. پس برای نیل به این مقصود باید به وجود سامانه‌های اطلاعاتی، پایگاه داده اطلاعات، سامانه‌های اطلاعات مدیریت، شبکه‌های آموزش برخط و مجازی و... به چشم یک راهکار راهبردی نگریست تا در بلندمدت به نتیجه نهایی و ارزشمند در این رابطه دست یافت. در ادامه برای اینکه مخاطبان پویایی ذهن خود را پیرامون آنچه در این مقاله گذشت، در بوته آزمایش قرار دهند، دو مسئله ارائه شده است که بعد از ملاحظه این دو، در سطرهای پایانی یک راهبرد چکیده و مفید درباره کلیت موضوع مورد بحث مقاله گنجانده‌شده قرار دارد که به عقیده نگارنده سمت‌و‌سوی راهبردی سده حاضر خواهد بود!
مسئله: جوانی با‌استعداد و سرشار از انگیزه برای موفقیت در فوتبال را در نظر بگیرید که با اتکای اینکه می‌تواند به یک فوتبالیست سطح بالا در عرصه بین‌المللی تبدیل شود، اما متوجه این موضوع شده است که فساد و دلال‌بازی در فوتبال مانع رشد و اعتلای او می‌شود و به این نتیجه می‌رسد که هرقدر هم تمرین و کوشش کند و هر اندازه به زندگی سالم و حرفه‌ای برای نیل به هدفش بپردازد، به نتیجه مطلوب نخواهد رسید. در واقع او بر اثر جبر حاصل از درماندگی آموخته‌شده به این استنتاج رسیده و به احتمال فراوان یأس و ناامیدی پیشه خواهد کرد. به نظر شما راهکار راهبردی برای تبلور این دسته از استعدادها در عصر پیش‌رو چیست؟
مسئله: جامعه‌ای را در نظر بگیرید که در آن رسانه‌های کلاسیک مانند کتاب، روزنامه، مجله، رادیو، تلویزیون و... بنا بر دلایل اقتصادی، فرهنگی، سیاسی و...، توانایی ارائه، تحلیل و بررسی رویدادها و رخدادهای جهان امروز را ندارند یا در اختیار یک مجموعه ویژه با رویکردهای مختص آنها قرار گرفته‌اند که فضا را برای ابراز عقیده یا بیان انتقاد از جانب دیگری مهیا نمی‌‌کنند. بر همین اساس رسانه‌ای که با آن این‌گونه رفتار شود، بعد از مدتی به بیماری درماندگی آموخته‌شده گرفتار شده‌ و دچار تنگنا یا عقب‌گرد در مسیر خود می‌شود. برای این رسانه‌ها و جامعه متناظر و مخاطب آنها برای ابراز ایده‌ها و عقایدشان و گردش آزاد اطلاعات چه راه‌حل راهبردی‌ای وجود دارد؟
به عقیده نگارنده تا سال 2050 میلادی، تمامی مسائل و روابط جهان به‌صورت صد درصد تحت تأثیر فناوری اطلاعات و ارتباطات قرار خواهد گرفت و در این بین فناوری اطلاعات و ارتباطات به سمت و سویی رهنمون خواهد شد که نگاه به انسان و جایگاه فردی او به‌گونه‌ای توسعه خواهد یافت که یک فرد بتواند از تمامی حقوق حقه خود به‌صورت کامل و بی‌نقص بهره‌مند شود. اگر بخواهیم این موضوع را با عنوان این مقاله انطباق داده و به‌دنبال خروجی راهبردی برای آن باشیم، باید اذعان کنیم که فناوری اطلاعات و ارتباطات تا سال 2050 میلادی به حدی پیشرفت و توسعه خواهد یافت که وجود درماندگی آموخته‌شده در بعد اجتماعی به کمینه‌ترین حالت خود برای انسان‌هایی که فاقد بیماری‌های روانی و ذهنی هستند، خواهد رسید و در واقع فناوری اطلاعات و ارتباطات تا سال 2050 ریشه‌های تبعیض‌آمیز، حقارت‌محور، محدودکننده، مسدودکننده، مانع‌تراش و... اجتماعی، فرهنگی، سیاسی و... (درماندگی آموخته‌شده در بعد اجتماعی) را به‌منظور توسعه و تعالی فرد، افراد، گروه، سازمان و... را که توسط شخص، اشخاص، گروه، سازمان و... دیگری مدیریت خواهد شد، از بین خواهد برد.شرق

Martin E. P. "Marty" Seligman *

 

مصرف سوخت کمتر با الگوبرداری از پرواز پرندگان

ترجمه: محسن مصطفائی

آرزوی پرواز از دیرباز با انسان همراه بوده است و با اقتباس و الگوبرداری از پرندگان، تا به امروز، هواپیماهای متعددی ساخته شده‌اند که مسافت‌های بسیار طولانی میان کشورها یا حتی قاره‌ها را طی می‌کنند. حتی مخترعان اولین هواپیما نیز اذعان کرده‌اند كه از پرواز پرندگان الهام گرفته‌اند. در این زمینه می‌توانید به مقاله‌ «چرا برادران «رایت» موفق شدند و دیگران نه؟» در روزنامه «شرق» مورخ 25/02/1399 مراجعه كنید. یکی از موضوعات بسیار مهم و اساسی درباره هواپیماها، مصرف سوخت زیاد و آلایندگی این وسایل است که روش‌های مختلفی برای رفع این موضوعات مطرح شده ‌است. در این مقاله یکی از جدیدترین طرح‌ها با الگوبرداری از آرایش پرواز گروهی پرندگان مورد بحث قرار می‌گیرد. از دیرباز هواپیماهای جنگنده‌ در نبردهای مختلف و در مأموریت‌های آفندی و پدافندی، آرایش پرواز خاصی را دنبال می‌کنند که مشابه رفتار پرواز پرندگان مهاجر مانند غازهاست. در سال 2012، پروژه‌ای در نیروی هوایی آمریکا کلید خورد که در آن از آرایش Vشکل پرندگان الهام گرفته شده ‌بود و با هدف کاهش مصرف سوخت هواپیماهای ترابری در حین پرواز دنبال می‌شد. محققان پروژه یادشده بر این باور بودند که گردابه‌های ایجادشده به وسیله نوک بال هواپیمای جلویی در حین پرواز آن، می‌تواند نیرویی به هواپیمای پشت‌سری یا کناری وارد کند و هواپیمای پشت‌سری یا کناری می‌تواند از این نیرو استفاده کرده و مصرف سوخت کمتری داشته باشد. پیش‌تر نیز در سال 2003، تست‌های اولیه ناسا بر روی یک F/A-18 و یک DC-8 صورت گرفت و نتایج آن حاکی از صرفه‌جویی نزدیک به 30‌درصدی مصرف سوخت برای هواپیمای جنگنده بود که بر روی گردابه‌های ایجادشده به وسیله هواپیمای ترابری حرکت می‌کرد. در همین راستا، به‌تازگی شرکت ایرباس نیز پروژه‌ای را با هدف کاهش مصرف سوخت هواپیماهای خود آغاز کرده است که در ادامه به آن می‌پردازیم.

یکی از نکات درخور‌ توجه در پرواز پرندگان، آرایش Vشکل آنها هنگام کوچ‌‌کردن است که دو هدف برای آن مطرح می‌شود. هدف اول ذخیره انرژی آنهاست؛ زیرا در این آرایش هر پرنده در فاصله‌ کمی بالاتر از پرنده دیگر و جلوتر از آن پرواز می‌کند که منجر به کاهش مقاومت باد می‌شود. هدف دیگر وسعت دید بیشتر، دنبال‌کردن راحت‌تر پرندگان دیگر در یک گروه و ارتباط و هماهنگی بهتر بین اعضای گروه عنوان می‌شود. برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی و مقابله با معضل آلودگی، صنعت هوایی با الهام‌گرفتن از پرواز پرندگان به سرنخ‌های آیرودینامیک شگفت‌انگیزی دست یافته‌ است. در همین راستا، سازندگان هواپیماهای غول‌پیکر ایرباس در حال توسعه سیستمی به‌ نام فلوفلای هستند که در آن دو هواپیمای تجاری، آرایش پرواز پرندگان مهاجر را تقلید می‌کنند. پرندگان مهاجر در زمان کوچ از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر به صورت دسته‌جمعی پرواز می‌کنند و هر‌یک از آنها در فاصله کمی عقب‌تر از پرندگان دیگر و به شکل V پرواز می‌کنند. این شرکت بر این باور است که این آرایش هواپیماها می‌تواند سبب کاهش مصرف سوخت هواپیمای دنبال‌کننده به میزان بیش از 10 درصد در هر سفر شود. سیستم فلوفلای از آرایش پرواز برخی از پرندگان به‌ویژه غازها به‌ منظور صرفه‌جویی در انرژی الهام گرفته‌‌ است. مشابه پرندگان، هواپیماهای در حال پرواز نیز با تولید گردابه‌های چرخشی هوا به کمک بال‌های هواپیما، هوای آشفته را پشت سر می‌گذارند. این گردابه‌ها در یک مسیر دوار به سمت بیرون گسترده می‌شوند تا مستهلک شوند. در این حالت، یک جریان هوای رو به بالا در اطراف آنها ایجاد می‌شود. در‌ این‌ صورت، اگر هواپیمای دوم در فاصله مشخص و کمی دورتر از مرکز گردابه‌های هوای هواپیمای پیشرو حرکت کند، نیروهای ناشی از جریان هوای رو به بالا به هواپیمای جدید وارد می‌شود. اعمال چنین نیرویی به هواپیمای دنبال‌کننده اجازه می‌دهد تا قدرت موتورهای خود را کاهش دهد و به دنبال آن مصرف سوخت و آلایندگی کمتری را تجربه کند. اگرچه این روش فواید بسیار زیادی دارد، اما برای بهره‌مندی از این مزایا، هواپیماها باید موقعیت بسیار دقیقی درباره یکدیگر داشته باشند؛ زیرا اگر هواپیمای دنبال‌کننده به مرکز مسیر هواپیمای پیشرو نزدیک شود، جریان‌های گردابی هوا سبب می‌شوند تا به ‌جای نیروی بالابرنده، نیرویی پایین‌برنده به هواپیمای دنبال‌کننده وارد شود. همچنین، هواپیماها مجبور هستند تا فاصله‌ استاندارد را که عموما در بین هواپیماها وجود دارد، کاهش دهند. «نیک مک‌دانلد»، مدیر پروژه و مهندس ارشد ایرباس می‌گوید: «در عملیات فلوفلای فاصله طولی بین دم‌های هواپیماها باید از حدود 55 کیلومتر در فضای اقیانوسی به سه کیلومتر کاهش یابد».
شروع آزمایش‌ها
این شرکت چندملیتی، در ماه جولای، سیستم یادشده را سه مرتبه آزمایش کرده ‌است. در این آزمایش‌ها، دو هواپیمای ایرباس A350 در فضای اقیانوس آتلانتیک غربی فرانسه به پرواز درآمدند و به مدت چهار ساعت در فاصله سه کیلومتری یکدیگر قرار گرفتند. «مک‌دانلد» می‌گوید: «این آزمایش‌ها نشان داد که پایدار نگه‌داشتن هواپیما با توجه به نیروی بالابرنده ناشی از هواپیمای دیگر در زمانی که هواپیما بر روی خلبان خودکار قرار دارد، امکان‌پذیر است و صرفه‌جویی در سوخت هواپیما در این حالت بسیار چشمگیر است». سازندگان سیستم فلوفلای قصد دارند تا این سیستم را بر روی هواپیماهای سازگار در ایرلاین‌های مختلف که در یک مسیر هوایی و در یک زمان قرار دارند، اجرا کنند. در مرحله بعدی آزمایش که برای ارتقای پروتکل‌های ایمنی طراحی شده ‌است و در سال آینده بر فراز اقیانوس آتلانتیک اتفاق می‌افتد، شرکت ایرباس توافق‌نامه‌ای را با دو ایرلاین فرنچ‌ بی و اسکاندیناوی به امضا رسانده ‌است. سایر شرکت‌‌های خدمات ناوبری هوایی بین‌المللی مانند شرکت خدمات ناوبری هوایی فرانسه (DSNA)، هولدینگ ان‌اِی‌تی‌اس (NATS) انگلستان (یا خدمات ملی ترافیک هوایی سابق) و شرکت یوروکنترل (مستقر در بلژیک) به‌عنوان شرکت‌کنندگان آینده در این طرح برنامه‌ریزی شده‌اند.
ایمنی چه می‌شود؟
هواپیماها به‌ دلیل آنکه در فاصله نزدیکی از یکدیگر پرواز می‌کنند، باید هماهنگی بسیار دقیقی داشته باشند تا از تصادفات و تلاطم بیش از حد جلوگیری شود. این هماهنگی باید از زمین آغاز شود. خلبان «دیوید مراک» که در پروژه فلوفلای دخالتی ندارد، می‌گوید که چالش‌های موجود عبارت‌اند از تعیین قوانین برای تعامل بین دو هواپیما، تصمیم‌گیری درباره نقش کنترل‌کننده‌های ترافیک هوایی، حفظ ارتباط بین همه‌ طرف‌های درگیر، ایجاد برنامه‌هایی برای مقابله با شرایط اضطراری یا آب‌وهوای نامناسب و تقسیم منافع اقتصادی. «مراک» می‌گوید: «به‌عنوان مثال، با در‌نظر‌گرفتن دو خط هوایی مختلف در یک مسیر پرواز، این سؤال مطرح می‌شود که کدام هواپیما حق دارد تا در مصرف سوخت خود صرفه‌جویی کند؟ به عبارت دیگر، کدام هواپیما باید پیشرو و کدام‌یک باید دنبال‌کننده باشد؟». در همین راستا، شرکت یوروکنترل در حال همکاری با ایرباس در این پروژه است. این سازمان بر روی تعیین الزامات و رویه‌های لازم قبل از شروع پرواز ازجمله تقویت ارتباط بین هواپیما و کنترل‌کننده‌های ترافیک هوایی متمرکز خواهد شد. «جیووانی لنتی»، رئیس بخش عملیات شرکت یوروکنترل که مربوط به نگهداری داده‌های هوایی، برنامه‌های پرواز و مدیریت جریان است، می‌گوید قوانین سختگیرانه عملیاتی، به‌ همراه نرم‌افزارهای تخصصی، به مقابله با چنین چالش‌هایی مانند انتخاب هواپیماها برای جفت‌شدن کمک می‌کند. همچنین او می‌گوید: «نرم‌افزاری كه به یافتن هواپیماهای مناسب و جفت‌شدن هواپیماها كمك خواهد كرد [با در‌نظر‌گرفتن برنامه‌های پرواز مربوطه] توسط ایرباس در حال تهیه است». یک جفت هواپیما با استفاده از سیستم فلوفلای به‌ صورت جداگانه بلند می‌شوند و خلبانان آنها با تکیه بر یک سیستم داخلی با خیال راحت آرایش مد‌نظر دو هواپیما را شکل می‌دهند. «لنتی» می‌گوید: «در‌حال‌حاضر، كنترل‌كننده‌های ترافیك هوایی تا حد زیادی وظیفه حفظ فاصله افقی بین دو هواپیما را در یک ارتفاع دارند»؛ اما او معتقد است که «برای كاهش فاصله به حدود 1.5 مایل دریایی (حدود سه كیلومتر) كه برای پرواز ضروری است، باید از فناوری جدید داخلی که از سوی خلبان‌ها در هواپیما جاسازی می‌شود، استفاده شود». اگرچه ممکن است کم‌بودن فاصله‌ میان هواپیماها، خطرناک به نظر برسد؛ اما «مراک» بر این باور است که فاصله نزدیک هواپیماها خطری نخواهد داشت. او می‌گوید: «ما به‌عنوان خلبان آموزش‌های گسترده‌ای را می‌بینیم و پرواز هواپیماها برای ایجاد آرایش مدنظر با آموزش و پروتکل مناسب امکان‌پذیر خواهد بود». «لنتی» می‌گوید که برای ایمنی بیشتر، کنترل‌کننده ترافیک هوایی باید یک مسیر پرواز اختصاصی را در حدود 305 متر زیر هر دو هواپیما خالی نگه دارد. به‌این‌ترتیب اگر هریک از هواپیماها با مشکلی روبه‌رو شود که نیازمند تغییر سطح پرواز خود باشد، بتواند بلافاصله از این آرایش خارج شده و تا ارتفاع مطمئنی پایین بیاید.
راحتی مسافران
علاوه بر موارد ذکرشده، شرکت ایرباس باید با این واقعیت روبه‌رو شود که پرواز در چنین فاصله نزدیکی می‌تواند منجر به تلاطم بیش از حد و از‌بین‌رفتن آسایش مسافران شود. با‌این‌حال «مک‌دالند» ادعا می‌کند که پیش‌تر در آزمایش‌های فلوفلای به این مسئله پرداخته‌اند. او می‌گوید این آزمایش‌ها نشان داد كه اگر هواپیمای دنبال‌کننده در نقطه مناسبی از هواپیمای پیشرو باقی بماند، فقط تلاطمی مشابه آنچه را هواپیما در حین انجام پرواز عادی با آن روبه‌رو می‌شود، تجربه خواهد كرد. در صورت موفقیت‌آمیز‌بودن این سیستم، «مراک» تخمین می‌زند که: «به ‌طور بالقوه خطوط هوایی باید بتوانند در هر سفر فرامنطقه‌ای هزاران پوند [چندین تن] سوخت را صرفه‌جویی کنند». همچنین طبق محاسبات ایرباس، صرفه‌جویی در هر تن سوخت تقریبا معادل سه تن دی‌اکسید کربن کمتر خواهد بود.
ScientificAmerican, Nov. 2020
. شرق

 

گام‌هاي مهمي که بايد برداشته شوند

سیدعلی‌اکبر صفوی.*

به‌تازگی سال 2020 میلادی به پایان رسید و به‌زودی وارد سال 1400 هجری شمسی خواهیم شد. به همین بهانه خوب است به تحولات جهانی از دیدگاه فناوری و تأثیرات آن بر مدیریت‌های جهانی، منطقه‌ای و شهری نظری بیندازیم. بدون شک تحولات ناشی از فناوری‌های جدید در سال‌های اخیر شیوه نگاه‌ها و تمام ابعاد علمی، اجتماعی، اقتصادی، صنعتی و مدیریتی در جهان را تغییر داده است. انقلاب چهارم صنعتی یکی از این تحولات فناورانه است که به‌عنوان یک انقلاب و با همان معنای متداول انقلاب در حال به‌وقوع‌پیوستن است. «اینترنت اشیا و خدمات» به‌ همراه مفاهیمی همچون سیستم‌های فیزیکی سایبری، هوش مصنوعی، محاسبات ابری و محاسبات شناختی و پرینترهای سه‌بعدی و مواردی از این قبیل تبدیل به یک بخش جدایی‌ناپذیر از تولید و ارائه خدمات شده‌اند و انقلاب صنعتی چهارم را رقم می‌زنند. این انقلاب صنعتی در عین ایجاد فرصت‌های جدید برای همه جهانیان، چالش‌های جدیدی را هم برای همه و خصوصا و بیشتر برای کشورهای در‌حال‌توسعه ایجاد می‌کند. به همین دلیل تمامی بخش‌های جامعه به‌موقع و به میزان کافی به این واقعیت‌ها باید توجه کرده و از هم‌اکنون تمهیدات لازم را برای استفاده از فرصت‌ها و رویارویی با چالش‌های مربوطه پیش‌بینی کنند. عمده این تحولات بر مبنای تحولات الکترونیکی و فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات شکل می‌گیرد. از سوی دیگر، استان فارس و شهر شیراز از پیش از انقلاب اسلامی به‌عنوان قطب الکترونیک کشور تعیین و بزرگ‌ترین صنایع الکترونیک و ارتباطات ایران در این شهر ایجاد شده بود. گرچه در چند دهه گذشته بخش‌هایی از این صنایع دچار صدماتی شدند، اما با توجه به برخی تحرکات مثبت فناورانه مربوطه در استان فارس و شهر شیراز، در نیمه اول سال 1384، شیراز به‌عنوان منطقه فناوری اطلاعات کشور مصوب هیئت دولت شد. گرچه باز تا سال‌ها از این ظرفیت‌ها به‌خوبی استفاده نشد، اما همه اینها نشان از وجود ظرفیت‌های بزرگ در استان فارس و شهر شیراز است که اگر مورد توجه مدیران و سیاست‌گذاران مرتبط قرار گیرد، بازهم می‌تواند جایگاه استان و شهر شیراز را در کشور ویژه کند. اما لازمه آن درک همه مدیران استانی و شهری از ابعاد این تحولات فناورانه، چالش‌ها، فرصت‌ها و گام‌های مهمی است که هرچه سریع‌تر باید برداشته شود.

آینده دور چه خواهد بود؟
بگذارید بحث را با یک نمونه از تحولات فناورانه شروع کنیم. در حدود 20 سال آینده پیش‌بینی می‌شود که سیستم هوش مصنوعی جهانی فضایی، داده‌های سلامت جمع‌آوری‌شده از همه انسان‌ها را در زمان واقعی شناسایی و بر مشکلات بالقوه شخصی و سلامت عمومی نظارت و تجزیه‌وتحلیل می‌کند. این سیستم جهانی مشکلات را شناسایی و با تشخیص آنها، ارسال هشدار به بیماران و ارائه‌دهندگان مراقبت‌های سلامت و ایجاد طرح‌های درمان برای حل‌وفصل مسائل مربوط به مراقبت‌های سلامت کار می‌کند. این سیستم همچنین به داروخانه‌ها، آزمایشگاه‌ها، بیمه‌های بهداشتی، سازمان‌های بهداشت عمومی و سایر نهادها در صورت نیاز متصل می‌شود. این سیستم همچنین قادر به نظارت بر پیشرفت بیمار و همچنین پیروی از برنامه‌های توصیه‌شده است. همچنین به دنبال پیش‌بینی مسائل مربوط به خدمات سلامت بالقوه و ارائه اطلاعات سلامت پیشگیرانه و پیش‌بینی‌کننده سلامت برای هر انسان خواهد بود. مثال دیگر تحولات آن است که بدانیم نه در 20 سال آینده و بلکه در همین حدود یک دهه آینده، وضعیت شغلی کودکان دبستانی ما چه خواهد بود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که حدود 60 درصد دانش‌آموزان دبستانی امروز لازم است برای شغل‌هایی آموزش ببینند که هنوز روی کره زمین تعریف نشده‌اند! پس آنها را چگونه تربیت کنیم؟ یکی از تحولات پیش‌رو، مرتبط با فناوری‌های شهرهای هوشمند است. شهر هوشمند شهری نیست که صرفا بر پایه فناوری‌های جدید و آتی شکل گرفته باشد، بلکه شهری است که همراه خود مفاهیم، اهداف و مدل‌های فعالیت‌های شهری جدیدی را داراست. این شهر بر پایه زیرساخت‌های فناورانه گسترده، همراه با آخرین نظریه‌های تکامل‌یافته مدیریت شهری متشکل از حکمرانی هوشمند، شهروند هوشمند، محیط زندگی هوشمند، اقتصاد هوشمند، حمل‌ونقل هوشمند، انرژی هوشمند و... برپا شده است.
تبدیل شدن به شهروندان دیجیتال
به‌عنوان شهروندان دیجیتال، ما با چالش‌های بسیاری روبه‌رو می‌شویم. لازم است میزان ظرفیت و تحمل خود را در این جهان آگاه از نظر فناوری پیدا کنیم. بنابراین باید قوانین جدید آن را بیاموزیم و بدانیم مسئولیت‌های ما چیست. ساختارهای جدید دنیای دیجیتال خیلی سریع‌تر از آن رشد خواهند کرد تا بتوانیم مقررات و تعهدات خود را به‌موقع تعریف کنیم. درحالی‌که قواعد اخلاقی اجتماعی زندگی جمعی در طول قرن‌ها توسعه یافته است، جامعه دیجیتال امروز به سختی فرصت‌زمان لازم را تأمین خواهد کرد. بنابراین انجام همین کار امروزه به‌طور فزاینده‌ای بر عهده هر فرد است تا احساس مسئولیت در برخورد با دیگران در فضای دیجیتال را ایجاد کند. از طرف دیگر، چگونه می‌توانیم از حوزه خصوصی خود در برابر دخالت شرکت‌های فناوری، دولت‌ها و سازمان‌های اطلاعاتی محافظت کنیم (چه در سطح ملی و چه فراملی).

به‌طور کلی انقلاب چهارم صنعتی مستلزم مهارت‌های جدیدی است. برای مثال می‌توان به مکاترونیک، پزشکی دیجیتال، کشاورزی دقیق، طراحی ربات و طراحی شبکه‌های هوشمند و نیز مدیریت هوشمند اشاره کرد. این مهارت‌ها را نمی‌توان یک‌شبه ایجاد کرد و نیاز به تغییر در آموزش‌وپرورش و آموزش حرفه‌ای و دانشگاهی است. نیاز به کسب مهارت‌های جدید برای همه مدیران ضروری است. اما چالش‌های اختصاصی ما در شیراز و استان عبارت‌اند از: ضعف هماهنگی‌ها در خدمات یكپارچه شهری، ضعف اشتراك‌گذاری اطلاعات بین سازمان‌ها، ضعف نگاه جامع همکارانه در تدوین سیاست‌های سازمان‌ها، ضعف وجود دانش کافی مرتبط با این تحولات در بسیاری از مسئولان و کارشناسان دستگاه‌ها و متناسب با ضعف همکاری لازم، ضعف حمایت از استارتاپ‌ها و شرکت‌های دانش‌بنیان و ضعف باور جدی به ظرفیت‌های داخل شهر و استان و نگاه متمایل به تهران. البته نباید تلاش‌های ارزشمند زیادی را که در استانداری، شورای شهر و شهرداری و برخی سازمان‌های دیگر در این راستا شده است، نادیده بگیریم. بااین‌حال فاصله با آنچه باید انجام شود، زیاد است. امید است با ایجاد باور جدید در همه مدیران و اقشار مختلف جامعه، بتوانیم یک بار دیگر استان فارس و شهر شیراز را سرآمد کشور در زمینه‌سازی تحولات دنیای دیجیتال کرده و آینده‌‌ای بهتر برای فرزندان و مردم میهمان‌دوست و خونگرم فارس رقم بزنیم.شرق

* استاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه شیراز.رئیس انجمن یادگیری الکترونیکی ایران

 

ادراک به معنای ردوبدل ‌کردن اطلاعات نیست

ترجمه: امیر رحمانی

میلیون‌ها سال قبل چند عنکبوت شیوه تارتنیدن سنتی خود را رها کرده و استراتژی جدیدی اتخاذ کردند. تا قبل از آن، عنکبوت‌ها صبر می‌کردند تا شکار در تار آنها به دام بیفتد و سپس به سمت شکار حرکت کرده و آن را به چنگ می‌آوردند. آنها سپس شروع به ساختن تورهایی افقی کردند تا از آن مانند سکویی برای ماهیگیری استفاده کنند. عنکبوت‌های امروزی حتی رشته‌هایی چسبنده از تار خود را آویزان می‌کنند و منتظر می‌شوند تا حشره‌ای به آن گیر کند و سپس به شکل قرقره‌مانند تار را بالا کشیده و شکار نگون‌بخت را مقهور می‌کنند. پژوهشگری به‌نام هیلتون جاپیاسو در سال ۲۰۰۸، دوازده گونه از عنکبوت را‌ که از نقاط مختلف برزیل گرد آورده بود، هدایت کرد تا این گذار را بار دیگر طی کنند. این گروه از عنکبوت‌ها کماکان به شیوه اجداد خود در میلیون‌ها سال قبل شکار می‌کنند. او صبر کرد تا عنکبوت‌ها تار معمولی خود را بریسند، سپس قسمتی از تار را قیچی کرد؛ به‌گونه‌ای که تعدادی از رشته‌های تار عنکبوت روی جیرجیرکی افتاد که روی زمین بود. جیرجیرک که به تار چسبید، عنکبوت‌ها به سمت او حرکت کرده و تلاش کردند که جیرجیرک را بالا بکشند، اما جیرجیرک بزرگ‌تر از آن بود که عنکبوت‌ها بتوانند به‌راحتی آن را حرکت دهند. جاپیاسو مشاهده کرد که تعدادی از عنکبوت‌ها تلاش کردند تا با دو پای جلویی خود به دور جیرجیریک تار بریسند؛ امری که برای این‌گونه از تارتنان تازه و بدیع بود. اما آنها چگونه موفق شدند دریابند که روش دیگری برای غلبه بر شکار وجود دارد؟ این اطلاعات از کجا آمد؟ آیا فقط مغز آنها اطلاعات را پردازش کرد و برای حل یک چالش جدید روش جدیدی ابداع كرد؟ آیا امکان دارد که این اطلاعات حین برهمکنش و تعامل با تار دستکاری‌شده ظهور کرده باشد؟ در فوریه ۲۰۱۷، جاپیاسو و کِوین لالاند که یک زیست‌شناس فرگشتی در دانشگاه سنت اَندرو است، پاسخی بسیار جسورانه به پرسش فوق ارائه دادند. آنها در مقاله‌ای که در ژورنال «ادراک حیوانات» منتشر شد، ادعا کردند که تار عنکبوت در کمترین حالت، جزئی قابل تنظیم از دستگاه حسی است، ولی حتی امکان دارد که قسمتی از سیستم ادراکی عنکبوت نیز باشد. بدین ترتیب تار عنکبوت می‌تواند یک مثال عملی از ایده ادراک گسترش‌یافته باشد که توسط دو فیلسوف سرشناس، اَندی کلارک و دیوید چالمرز در سال ۱۹۹۸ مطرح شد. طبق این ایده، فرایندهایی نظیر مرورکردن لیست خرید و مرتب‌کردن موزائیک حروف در بازی کلمه‌سازی به اندازه کافی به برخی وظایف مغز شباهت دارند که بتوان آنها را قسمتی از یک ذهن واحد، بزرگ‌تر و گسترش‌یافته دانست. هرچند دانشمندان متعددی با تفسیر ارائه‌شده در این مقاله مخالف هستند، اما نباید پژوهش انجام‌گرفته را با یک کار فلسفی اشتباه بگیریم. جاپیاسو و لالاند روش‌هایی را پیشنهاد می‌کنند تا ایده آنها به آزمایش گذاشته شود. روش‌هایی که شامل دستکاری تار عنکبوت می‌شود و در همین ابتدا دانشمندان دیگری را به هیجان آورده است، چراکه تغییر شکل‌دادن تارهای عنکبوت کاملا ممکن است و نتایج ملموسی دارد که قابل آزمایش است. این ایده که برخی از تفکرات عنکبوت در تارهایش رخ می‌دهد قسمتی از یک روند کوچک ولی رو به رشد در مباحث مربوط به ادراک حیوانات است. بسیاری از حیوانات برای تعامل با جهان اطراف از روش‌های مشخص و پیچیده‌ای استفاده می‌کنند که متکی بر مغزشان نیست. در بعضی موارد آنها حتی فاقد نورون هستند. برخی پژوهشگران در مسیری موازی با ایده ادراک گسترش‌یافته، نمونه‌هایی متفاوت را از جهان حیوانات جمع‌آوری کرده‌اند که از ایده ادراک جسمی حمایت می‌کند. بدین عبارت که وظایف مربوط به ادراک منحصر به مغز نبوده و در سایر اندام‌ها نیز پخش شده است. احتمالا بهترین مثال در این مورد، جانور بی‌مهره دیگری است که او نیز هشت‌ پا دارد و همان اوختاپوس است. مغز این جانور قسمت کوچکی از کل سیستم عصبی آن را تشکیل می‌دهد و حدود دوسوم از ۵۰۰ میلیون نورون اوختاپوس در بازوهایش یافت می‌شوند. هر بازوی اوختاپوس حاوی هزاران چسبانک است که هر یک از آنها می‌توانند به هر جهتی بچرخند. کنترل چنین مجموعه‌ای برای یک سیستم کنترل مرکزی مثل یک کابوس محاسباتی است. اما آزمایش‌ها نشان می‌دهد که مغز اوختاپوس مجبور نیست بداند که هر یک از بازوها چگونه حرکات جزئی را انجام می‌دهند. این وظیفه برعهده خود بازوهاست.

محدودیت مغزی
ادراک گسترش‌یافته ممکن است تا حدی پاسخی فرگشتی به یک چالش باشد. بر مبنای قانونی که اولین بار توسط طبیعی‌دان سوئیسی به نام آلبراخت فون هالر و در سال ۱۷۶۲ مشاهده شد، تقریبا تمام موجودات کوچک، قسمت بزرگ‌تری از وزن خود را به مغزشان اختصاص می‌دهند و مغز درمقایسه‌با سایر بافت‌ها به انرژی بیشتری نیاز دارد. قانون هالر درباره جانوران و پستانداران نیز صدق می‌کند. در شرایطی که منابع غذایی محدود باشد و مغز یک جاندار کوچک برای دسترسی به انرژی لازم در تنگنا قرار بگیرد، انتظار بر این است که یک حربه فرگشتی به ظهور برسد. در سال ۲۰۰۷ دانشمندی به نام اِبِرهارد دریافت که عنکبوت‌های تازه به‌دنیاآمده که اندازه بدن‌شان یک‌هزارم عنکبوت بالغ است، قادرند تارهایی را ببافند که به همان دقت تارهای بافته‌شده توسط عنکبوت بالغ است. این پرسش در همان زمان مطرح شد که چگونه چنین چیزی ممکن است درحالی‌که ما انتظار داریم عنکبوت‌های تازه به‌دنیا‌آمده بیشتر مرتکب خطا شوند. کارهای انجام‌شده توسط جاپیاسو اکنون یک راه‌حل ممکن را ارائه می‌کند. همان‌طورکه اوختاپوس‌ها قسمتی از فرایند پردازش اطلاعات را به بازوهای خود محول می‌کنند، شاید عنکبوت‌ها نیز قسمتی از پردازش اطلاعات را به تارهای خود می‌سپارند. برای اینکه دریابیم چنین چیزی واقعا رخ می‌دهد یا نه، جاپیاسو از چارچوبی استفاده می‌کند که ازسوی دیوید کاپلان پیشنهاد شده است. اگر عنکبوت و تارش در مقام یک سیستم ادراکی بزرگ‌تر با یکدیگر همکاری می‌کنند، پس آن دو باید بر یکدیگر اثر متقابل بگذارند. تغییر در حالت ادراکی عنکبوت باید موجب تغییری در تار شود و نیز تغییر در تاروپود تار نیز به شکل مشابه باید به تغییری در حالت ادراکی عنکبوت منجر شود. عنکبوتی را در نظر بگیرید که در مرکز تارش منتظر نشسته است. بیشتر این تاربافان تقریبا کور هستند و با جهان خارج فقط از طریق ارتعاشات ارتباط برقرار می‌کنند. او با کشیدن یکی از رشته‌های شعاعی تارش می‌تواند میزان کشیدگی ناحیه‌ای از پیرامون تار را تنظیم کند تا حساسیت آن ناحیه نسبت به حضور شکار تغییر کند. عنکبوت توجه بیشتری به ناحیه‌ای از تارها دارد که آنها را کشیده است. اگر شکاری در آن ناحیه به تار بچسبد، عنکبوت سریع‌تر واکنش نشان می‌دهد. اگر قسمتی از تار را به‌طور مصنوعی بکشیم نیز موجب می‌شود که عنکبوت در حالت آماده‌باش قرار گیرد. چنین مجموعه‌ای از تأثیرات در حالت معکوس نیز عمل می‌کند. ترتیبی دهید که عنکبوت مدتی بی‌غذا بماند تا گرسنه شود. او سپس رشته‌های شعاعی را می‌کشد تا حساسیت تارها را بیشتر کند تا حتی اگر یک حشره کوچک نیز به دام افتاد او سریع دریابد و شکار را از دست ندهد. جاپیاسو می‌گوید که فیلترکردن اطلاعات با تغییر کشش تارها تقریبا معادل این است عنکبوت اطلاعات را در مغزش فیلتر می‌کند. مثال دیگر از این ارتباط دوگانه بین عنکبوت و تارش مربوط به خود فرایند تارتنیدن است. برمبنای دهه‌ها مشاهده و پژوهش انجام‌شده توسط دانشمندان ما می‌دانیم که فرایند ریسیدن تار ساده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌آید. عنکبوت فقط لازم است تعداد معدودی دستورالعمل را در هر نقطه تلاقی‌گاه دنبال کند. اما این دستورالعمل‌ها را می‌توان هک کرد. هنگامی‌که آزمایشگران قسمتی از تار بافته‌شده را قطع کردند، عنکبوت در ادامه ریسیدن تار خود به گونه‌ای متفاوت عمل کرد، گویی که قسمت‌های بافته‌شده تار نقشی چون یک حافظه خارجی را داشتند که به عنکبوت یادآوری می‌کردند چگونه به قسمت‌های بعدی تار خود نظم دهد. به طریقی مشابه، اگر قسمتی از تار عنکبوت شکار بیشتری را به دام اندازد، عنکبوت آن قسمت را در آینده وسیع‌تر می‌کند. اما اینکه چگونه تغییر در حالت ادراکی عنکبوت بر فرایند تارتنیدن او اثر می‌گذارد، سال‌هاست که شناخته شده است. در دهه ۱۹۴۰، دانشمندان عنکبوت‌ها را در معرض کافئین، امفتامین، ال‌اس‌دی و بسیاری مخدرهای دیگر قرار دادند که موجب شد عنکبوت‌ها تارهایی غیرمتقارن بریسند که در همان زمان توجه رسانه‌ها را به‌شدت به خود جلب کرد. حتی آن گروه از دانشمندانی که به ادراک گسترش‌یافته مشکوک هستند قبول دارند که این ردوبدل‌شدن اطلاعات بین عنکبوت و تارش زمینه مساعدی برای کار و پژوهش بیشتر است، ولی نتایج آن باید با دقت بیشتری تفسیر شود. آنها می‌گویند که در مقاله منتشرشده توسط جاپیاسو، ادراک به مفهوم جمع‌آوری، دست‌کاری و منظم‌کردن اطلاعات تعریف شده است. اینها ملاک‌هایی رده‌پایین هستند که حتی یک تار عنکبوت را نیز در رده یک سیستم ادراکی موجه جلوه می‌دهند. منتقدان می‌گویند که باید بین اطلاعات و دانش تفاوت قائل شد. ادراک فقط به معنای ردوبدل‌کردن اطلاعات نیست بلکه باید شامل توانایی تفسیر اطلاعات باشد؛ به‌گونه‌ای که تصویری انتزاعی و بامعنی از جهان خارج را ایجاد بکند. از طرف دیگر، ایده ارائه‌شده ازسوی جاپیاسو و لالاند ممکن است موجب کوچک‌انگاری توانایی‌های ذهنی عنکبوت‌ها شود. برای مثال نوعی از عنکبوت که به نام عنکبوت جهنده شناخته می‌شود خود تار نمی‌بافد، ولی گاهی اوقات تار یک عنکبوت دیگر را به ارتعاش درمی‌آورد تا عنکبوت نگون‌بخت به تصور شکار از مخفیگاهش به در آید و خود طعمه عنکبوت جهنده شود. ظاهرا این نوع عنکبوت‌ها قادر به شمارش نیز هستند و تفاوت بین یک، دو و خیلی را می‌فهمند. اینکه جانداری با چنین سیستم عصبی کوچکی قادر به انجام چنین کارهایی است، خواب را از چشم دانشمندان می‌رباید. در حال حاضر مشخص نیست که آیا این نوع از پردازش اطلاعات مهندسی‌شده در جای دیگری در طبیعت رخ می‌دهد یا نه. لالاند یک دانشمند رده‌بالاست که ایده سازندگی ویژه را تبلیغ می‌کند. واژه‌ای که ما را به یاد سدسازی سمور آبی، لانه‌سازی پرندگان یا تپه موریانه می‌اندازد. او می‌گوید که وقتی جانوران چنین سازه‌هایی را برپا می‌کنند، انتخاب طبیعی وارد عمل می‌شود و هم جانور و هم سازه را در پروسه‌ای رفت و برگشتی بهینه می‌کند. جاپیاسو فکر می‌کند که در طی فرگشت چنین سازه‌هایی، جانور قسمتی از فرایند حل مشکل را به سازه منتقل می‌کند و بنابراین این‌گونه سازه‌ها کاندیدای مناسبی برای ادراک گسترش‌یافته هستند. از طرف دیگر، تئوری‌های سنتی چنین سازه‌هایی را فنوتیپ گسترش‌یافته می‌خوانند. واژه‌ای که توسط ریچارد داوکینز پیشنهاد شد و به مفهوم اطلاعاتی است که از ژنوم جانور به جهان خارج منتقل شده و نمود پیدا می‌کند. برای مثال، لانه پرندگان نمودی از اطلاعاتی هستند که در ژن‌های آنها کدگذاری شده است. آن گروه که به ایده فنوتیپ گسترش‌یافته داوکینز وفادار هستند تار عنکبوت را یک ابزار قلمداد می‌کنند. آنها تار عنکبوت را مانند رایانه‌ای می‌دانند که اطلاعات را پردازش و ساده‌سازی می‌کند. به اعتقاد آنها تار عنکبوت مانند امتدادی از سیستم حسی جانور فرگشت‌یافته است و نه در مقام قسمتی از ذهن جاندار.شرق. www.quantamagazine.org

 

عوارض دیرپای کووید

جسیکا حمزه‌لو . ترجمه: خسرو کلانتری

در هفته‌های اخیر استدلال برای ایمنی جمعی که به‌طور طبیعی به ‌دست می‌آید، به‌عنوان راه‌حلی برای پاندمی ویروس کرونا بازگشته است. ولی اینکه اجازه دهیم ویروس میان افراد جوا‌ن‌تر که احتمال مرگشان از کووید-۱۹ کمتر است، منتشر شود، می‌تواند به نتایج ویران‌کننده‌ای منجر شود. چنین برآورد‌ می‌شود که امکان دارد از هم‌اکنون میلیون‌ها نفر در سراسر جهان با «کووید طولانی» زندگی می‌کنند؛ آنچه به نظر می‌رسد سندرمی ناتوان‌کننده باشد که در پی یک عفونت ویروس کرونا می‌آید. با جمع‌شدن داستان‌های ‌شخصی از مسائل درازمدت کرونا، پژوهشگران و مؤسسات بهداشتی در مورد آنکه چه چیز ممکن است باعث این عوارض درازمدت ‌شود و بهترین راه مداوای آن کدام است، بیشتر می‌آموزند.
از طرف پزشکان رد می‌شود
«هثر-الیزابت براون» 36‌ساله که مربی شرکتی در میشیگان است، می‌گوید: «من مطمئن نیستم ویروس را چطور گرفتم». او شش ماه پس از اولین تشخیص کووید-19 در او، هنوز علائم شدید آن را با خود دارد. او می‌افزاید: «من فاصله اجتماعی را حفظ می‌کردم، از اجتماعات دوری می‌کردم و ماسک می‌زدم». با این وجود، «براون» در اوایل ماه آوریل احساس ناخوشی کرد. پس از اینکه علائم او ابتدا دو بار از طرف پزشکان رد شد و نتیجه‌ آزمایش کرونایش منفی بود، بالاخره زمانی که نتیجه آزمایشش مثبت شد در اواسط ماه آوریل در بیمارستان بستری شد. در آن زمان او تب داشت و به سختی نفس می‌کشید و عکس‌برداری از سینه‌اش علائم ذات‌الریه را نشان داد. «براون» می‌گوید به فاصله یکی، دو روز پس از بستری‌شدن او را روی دستگاه کمک‌تنفسی گذاشتند و به مدت یک ماه به کمای عمدی فروبردند. در طول این مدت لخته‌های خون در پا و مغز «براون» ایجاد شد. او می‌گوید: «معجزه است که من زنده ماندم». هنوز هم کاملا خطر رفع نشده است. هنوز یک تعریف علمی رسمی از کووید طولانی وجود ندارد، ولی تعداد فزاینده‌ای از مردم عوارضی را که می‌‌تواند ماه‌ها ادامه یابد، گزارش می‌دهند. معمولا به درد سینه طولانی، تنگی نفس و خستگی اشاره می‌‌شود. برخی افراد آسیب ماندگار به قلب و ریه و لخته‌شدن خون را تجربه می‌کنند که می‌تواند باعث تورم دردناک یا سکته مغزی شود. «تیم اسپکتور» از کینگز‌کالج لندن می‌گوید: «همه خستگی و سردرد را تجربه می‌کنند. این علائم در واقع همگانی است». او عوارضی را که از طریق برنامه «مطالعه عوامل کووید» گزارش می‌شوند، مورد تحلیل قرار می‌دهد. این برنامه بیش از چهار میلیون کاربر در انگلستان، آمریکا و سوئد دارد؛ شامل افرادی که سالم هستند و هنوز آزمایش کووید-۱۹ آنها مثبت اعلام نشده است. تنگی نفس و از‌دست‌دادن حس بویایی و چشایی معمول‌ترین عوارض درازمدت بین کاربران این برنامه است، هرچند علائم بسیار دیگری نیز گزارش شده‌ است. به گفته «اسپکتور»، مردم دچار خارش، تب، ریزش مو، احساس سوزن‌سوزن‌شدن، درد عضله، اسهال و... می‌شوند؛ هرچه در فهرست ما هست». «براون» هنوز به خستگی ناتوان‌کننده و نفس تنگی دچار می‌شود، صحبت‌کردن بیش از ۲۰ دقیقه یا بالا‌رفتن از پلکان (بین دو پاگرد) برایش دشوار است. او همچنین به‌تازگی احساس «مه‌آلودگی» را تجربه می‌کند. او می‌گوید: «من همیشه حافظه فوق‌العاده‌ای داشتم، ولی اکنون بعضی اوقات چیزها را فراموش می‌کنم، بعضی لغت‌ها را اصلا نمی‌توانم پیدا کنم. این واقعا آزاردهنده است». او دو بار در رابطه با لخته‌شدن خون در بیمارستان بستری شده است؛ تحت فیزیوتراپی و گفتاردرمانی قرار گرفته و برای سلامت فکری کمک دریافت کرده است. او می‌گوید برای کنترل عوارض کووید-۱۹ و عوارض آن از ۱۵ داروی مختلف استفاده می‌کند. عوارض می‌توانند به‌طور موقت مرتفع شوند، ولی دوباره بازمی‌گردند و می‌‌توانند در افرادی به وجود آیند که بیماری اولیه‌شان خفیف بوده و همین‌طور در کسانی که از موارد جدی‌تر کووید-۱۹ بهبود یافته‌اند. از آنجا که چنین گستره وسیعی از عوارض وجود دارد، هنوز روشن نیست کووید طولانی یک سندرم واحد است یا سندرم‌های متعدد. برای مثال چند گزارش اخیر از سوی مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های آمریکا (سی‌دی‌سی) نشان می‌دهند که برخی از بزرگسالان به یک سندروم التهابی چند‌سیستمی دچار می‌شوند. این نتیجه نادر کووید-۱۹ در کودکان نیز دیده شده است. البته همه بزرگسالانی که به این سندرم دچار می‌شوند، بیماری زمینه‌ای نداشته و برخی قبل از اینکه نشانه‌هایی از بیماری در آنها بروز پیدا کند، نتیجه آزمایش‌ کوویدشان منفی بوده است. به گفته «نسرین الوان» از دانشگاه ساوت‌همپتون در انگلستان که خود ماه‌ها پس از شروع علائم ابتلا به کووید-۱۹ هنوز عوارض آن را دارد: «عوارضی هست مانند احساس ناخوشی، حوصله‌نداشتن برای انجام کاری، آسیب به اندام‌ها و... . برای مثال عکس‌برداری، التهاب قلب یا آسیب به ریه را نشان می‌دهد». او در ادامه می‌افزاید: «گاهی اوقات اینها در افراد مشخصی صورت می‌گیرد و گاهی اوقات چنین نیست. گستره وسیعی از این علائم وجود دارد». «بتی رامان» از دانشگاه آکسفورد و همکارانش ۵۸ فرد مبتلا به کووید-۱۹ ملایم و جدی را مورد آزمایش قرار دادند. عکس‌برداری ام‌آرآی، غیرعادی‌بودن بافت ریه ۶۰ درصد از آنها، بافت کلیه‌ ۲۹ درصد، بافت قلب ۲۶ درصد و بافت کبد ۱۰ درصد آنان را نشان می‌دهد. ۶۴ نفرشان دچار تنگی نفس مداوم بودند و ۵۵ درصد از خستگی جدی رنج می‌بردند.
میلیون‌ها مورد
هرچند هنوز نمی‌دانیم چند نفر به کووید طولانی مبتلا شده‌اند، تحقیقات معدودی نشان می‌دهد که این می‌‌تواند در میان کسانی که به کووید-۱۹ مبتلا می‌شوند، امری معمول باشد. بنا بر پژوهشی در ایتالیا، از ۱۴۳ نفری که با کووید-۱۹ در بیمارستان بستری شده بودند، تنها ۱۲ درصدشان، ۶۰ روز بعد از شروع بیماری عوارضی گزارش ندادند. در آن زمان بیش از نیمی از شرکت‌کنندگان هنوز احساس خستگی می‌کردند و بسیاری تنگی نفس و درد سینه و عضلات داشتند. بنا بر مطالعه مشابهی در فرانسه بیشتر افرادی که به واسطه‌ کووید-۱۹ در بیمارستان بستری شده بودند، ماه‌ها بعد هنوز اثرات آن را حس می‌کردند. از یک گروه ۱۲۰‌نفری، ۵۵ درصد حدودا ۱۱۰ روز بعد از شروع اولین عوارض‌ در آنها احساس خستگی داشتند و حدود یک‌سوم نیز دچار فراموشی شده بودند. این ارقام با دیگر سندرم‌های پسا‌ویروسی خوانایی دارد. برای مثال، به قول «جَنِت اسکات» از دانشگاه گلاسکو در انگلستان، حدود ۸۰ درصد کسانی که از ابولا رهایی یافته‌اند، یک سال بعد هنوز اشکالاتی به همراه دارند. او می‌گوید: «آنها دچار درد و کوفتگی عضله، مسائل چشمی، سردرد و فهرستی طولانی از عوارض دیگر هستند». بنا بر یک مطالعه درازمدت از کسانی که پس از شیوع بیماری سارس در سال ۲۰۰۳ به آن مبتلا شده و در بیمارستان بستری شدند، ۴۰ درصد تقریبا چهار سال بعد از ترخیص از بیمارستان هنوز احساس خستگی حاد داشتند. بیشتر تحقیقاتی که تاکنون انجام شده، بر افرادی تمرکز داشته که با کووید-19 بستری شده‌اند. این عمدتا از‌این‌رو است که وجود ویروس در این افراد با آزمایش، تأیید شده و دسترسی به آنان برای تحقیق امر ساده‌تری است. در نتیجه در این زمینه که بعد از یک عفونت ملایم، ویروس تا چه‌ حد ممکن است دوام یابد، هنوز چیزی نمی‌دانیم. بنا بر یک گزارش «سی‌دی‌سی» در ماه جولای تقریبا یک‌پنجم کسانی که نتیجه آزمایش ویروس کرونا‌ی‌شان مثبت بوده، دو تا سه هفته بعد هنوز عوارضی دارند. «اسپکتور» و همکارانش که برنامه مطالعه عوارض کووید را مدیریت می‌کنند، نتایج درازمدت را مد‌نظر داشته‌اند. آنان حدود چهار هزار نفر را یافته‌اند که به مدت بیش از یک ماه عوارض خود را ثبت کرده‌اند. برخی از آنان حدود دو تا سه ماه عوارض‌ داشته‌اند. به گفته «اسپکتور» این افراد زمانی که شروع به استفاده از این برنامه کردند، افراد سالمی بودند. در همه‌ آنان علائم بیماری بروز کرد و نتیجه آزمایش ویروس کرونای‌شان مثبت شد. چنین نبود که همه آنان به مداوا در بیمارستان نیاز داشته باشند. «اسپکتور» می‌گوید: «به‌این‌ترتیب این برآوردهای کلی به‌ دست می‌آید که یک ماه بعد یک نفر از هر 10 نفر هنوز عوارضی را نشان می‌دهد. اطلاعات جمع‌آوری‌شده از کاربران برنامه همچنین نشان می‌دهد که یک نفر از هر ۲۰ نفر دو ماه بعد از شروع بیماری عوارض بیماری را خواهد داشت و یک نفر از هر ۵۰ نفر سه ماه بعد عوارض بیماری را نشان خواهد داد». دولت انگلستان گزارش می‌دهد که تا ۲۵ اکتبر نتیجه آزمایش ویروس کرونای 873‌هزار‌و 800 نفر مثبت بوده و از این تعداد 58‌هزار‌و 164 نفر مرده بودند. امکان دارد تنها در انگلستان دست‌کم ۷۵ هزار نفر از کسانی که به کووید-۱۹ مبتلا شده‌اند، هنوز یک ماه بعد عوارض این بیماری را داشته باشند و بیش از ۱۴ هزار نفر عوارض‌شان سه ماه پس از عفونت اولیه ایجاد شود. می‌توانیم انتظار داشته باشیم از 37‌میلیون‌و 800 هزار مورد تأییدشده در سراسر جهان، سه‌میلیون‌و 800 هزار نفر تاکنون عوارض کووید طولانی را تجربه کرده باشند. غیرممکن است که به ‌طور قطع در‌این‌باره نظر دهیم؛ زیرا اطلاعات برنامه مطالعه عوارض کووید از افرادی به دست می‌آید که در کشورهایی هستند که در موج اول، در ماه مارس، همه کسانی را که عوارض داشتند، آزمایش نمی‌کردند. راهی نیست که بدانیم چند نفر از کسانی که در بیمارستان بستری نشدند، این ویروس را داشتند و مردم عوارض خود را در زمان بسته‌بودن مشاغل و ادارات و زمانی که کار نمی‌کردند، ثبت می‌کردند. امری که به گفته «لوئیز ریگفرید» از دانشگاه آکسفورد می‌تواند مسائل مربوط به سلامت را بدتر از آنچه هست، نشان دهد. موارد دیگری نیز درباره اطلاعات این برنامه وجود دارد. از کاربران خواسته می‌شود روزانه اطلاعاتی درباره حال خود وارد کنند و عوارضی را از فهرستی شامل ۲۰ عارضه برگزینند. «اسپکتور» می‌گوید بیشتر کاربران این کار را هر روز انجام نمی‌دهند. برخی که مبتلا به کووید طولانی هستند، می‌گویند از ثبت‌کردن همان عوارض در طول هفته‌ها یا ماه‌ها حوصله‌شان سر می‌رود. دیگران می‌گویند حوصله تایپ‌کردن عوارضی را که در فهرست برنامه موجود نبودند، ندارند. در‌حال‌حاضر تیم «اسپکتور» مشغول افزودن علائم جدید به فهرست است. ما نمی‌دانیم آیا امکان دارد کسانی که در اصل ابتلای بدون نشان داشتند، بعدها نشانی ماندگار پیدا کنند؛ ولی دست‌کم یک گزارش وقوع این امکان را نشان می‌دهد. زمانی‌ که «والنتینا پانتمن» از بیمارستان دانشگاهی فرانکفورت در آلمان و همکاران او التهاب قلب را در صد نفر که به‌تازگی از کووید-۱۹ شدید بهبود یافته بودند، بررسی می‌کردند، در ۷۸ نفر علائم التهاب و آسیب قلب را دیدند؛ ازجمله در آنهایی که تنها عوارضی خفیف داشتند. برای مثال عکس‌برداری ام‌آرآی از قلب یک مرد، ۶۷ روز بعد از تشخیص رسمی در او، «غیرعادی‌‌بودن شدیدی» را نشان داد، با وجود اینکه تنها حس بویایی و چشایی‌ خود را از دست داده بود و به مدت دو روز اندکی تب داشت.
چه کسی در معرض خطر است؟
به گفته «جنیفر راس» از دانشگاه واشنگتن در ایالت سیاتل در آمریکا: «ما مطمئن نیستیم پیامد درازمدت‌‌تر این التهاب چه می‌تواند باشد». ما همچنین هنوز نمی‌دانیم چه کسی در معرض خطر کووید طولانی قرار دارد. مطالعاتی که روی افرادی که با کووید-۱۹ بستری شده بودند، تمرکز دارد، نشان می‌دهد که عوارض ماندگار بیشتر درباره کسانی که بیماری اولیه شدیدی داشتند، عمومیت دارد؛ به‌ویژه آنهایی که نیاز به مراقبت در آی‌سی‌یو داشته‌اند؛ ولی گزارش‌های شفاهی زیادی از کسانی وجود دارد که از بیماری شدید کاملا بهبود یافته و دیگرانی که پس از موارد بسیار خفیف‌تر به بیماری ماندگار دچار شده‌اند. مبتلاشدن به کووید طولانی ممکن است به تأثیر بیماری زمینه‌ای، نحوه زندگی یا ژنتیک بستگی داشته باشد. بنا بر اظهار «لوییز وین» از دانشگاه لستر در انگلستان، مدیر مشترک برنامه‌ای درباره نتایج درازمدت سلامت افرادی که با کووید-۱۹ بستری شده‌اند: «تنوعات فردی بسیاری وجود دارد. این می‌‌‌تواند به شرایط زمینه‌ای آنها بستگی داشته باشد یا به تأثیر شکل زندگی‌شان. علاوه‌براین می‌تواند به نوع معالجه‌ای که داشتند مرتبط باشد یا به ژنتیک آنها». به گفته «اسپکتور»، بنا بر اطلاعات برنامه مطالعات عوارض کووید، کووید طولانی می‌تواند در هر فرد بالای ۱۸ سال به وجود آید. تیم او دریافته است احتمال اینکه عوارض ماندگار بر افراد مسن‌تر تأثیر بگذارد، بیشتر است ولی کووید طولانی می‌تواند افراد جوان سالم را هم تحت تأثیر قرار دهد. به گفته «الوان»: «گزارش‌های زیادی از کسانی می‌بینیم که از نظر جسمی بسیار فعال بوده‌اند. هنوز نمی‌دانیم که آیا دلیلی برای این وجود دارد یا آنکه افراد جوان که احتمال ایجاد موارد شدید کووید-۱۹ در آنان کمتر است، بیشتر احتمال دارد به کووید طولانی دچار شوند». «اسکات» می‌گوید: «بیشتر محتمل است که افراد مسن‌تر مرده باشند». همچنین محتمل است که افراد جوان‌تر و سالم‌تر عوارض خود را بیشتر تشخیص دهند زیرا به گفته «الوان»: «آنها واقعا نمی‌توانند هیچ‌یک از کارهایی را که می‌توانستند بکنند، انجام دهند ولی ما واقعا هنوز اصلا نمیدانیم چه کسی آسیب‌پذیر است».
آسیب غیرعمدی
علل کووید طولانی یک راز باقی می‌ماند ولی در این زمینه چندین فرضیه مورد آزمایش قرار گرفته است‌. «وین» می‌گوید: «من به دو طریق در مورد آن می‌اندیشم. یکی آسیب مستقیمی است که ویروس می‌تواند برساند و آنگاه آسیبی غیرعمدی که بدن در واکنش به ویروس می‌تواند موجب شود. احتمالا ترکیبی از این دو است». برای مثال، تنگی نفس و درد سینه طولانی می‌‌تواند حاصل آسیب به ریه‌ها یا قلب باشد. «اسپکتور» می‌گوید: «ممکن است ویروس در بعضی بافت‌های بدن مخفی شود و باعث یک مصونیت «واکنشی» شود که به‌طور پیوسته بازفعال می‌شود». «اسکات» می‌گوید: «بعضی قسمت‌های بدن ما از بیشترِ سیستم ایمنی بدن حفاظت می‌شوند». برای مثال، سیستم مرکزی اعصاب، چشم و پروستات همه می‌توانند محل امنی برای ویروس باشند تا در بدن ما باقی بماند. «اسکات»، «زیگفرید» و همکارانشان یکی از چندین تیمی هستند که شروع به جست‌وجوی عوارض این واکنش ایمنی در نمونه خونی که از افراد در حال بهبود از کووید-۱۹ گرفته شده، كردند. تاکنون مطالعه آی‌اس‌اِی‌آرآی‌سی آنها بیش از ۱۰۰ هزار نفر را از ۴۲ کشور بسیج کرده است. این تیم در جست‌وجوی سلول ایمنی، پادتن و دیگر عوارض التهاب است و در پی دیدن چگونگی تغییر سطح آنها در طول زمان. «زیگفرید» امیدوار است که آزمایش خون بالاخره بتواند به تشخیص افرادی که در معرض خطر کووید طولانی هستند، کمک کند. در ضمن کارهای زیادی هست که می‌توان برای حمایت از افرادی که هم‌اکنون به کووید-۱۹ طولانی مبتلا شده‌اند، انجام داد. اول اینکه دکترها و متخصصان بهداشت باید تشخیص دهند که این شرایط واقعی است و «تنها در فکر فرد» وجود ندارد. چیزی که به گفته «الوان» شکایت معمول کسانی است که کووید طولانی دارند. بدین‌منظور مؤسسه ملی بهداشت و مراقبت برتر انگلستان همراه با یک مؤسسه بهداشت اسکاتلند و گروهی که پزشک‌های خانوادگی را نمایندگی می‌کند در مورد تعریفی از کووید طولانی و راهنمای تشخیص و معالجه عوارض مختلف آن کار می‌کنند. «الوان» می‌گوید: «امیدوارم آنها به چیزی وسیع دست یابند». شما نیازمند مورد معینی هستید که بتواند اندازه‌گیری و تشخیص داده شود. ولی این باید بتواند با زمان تکامل یابد. این واقعا امری ظریف است. «الوان» می‌گوید این تعریف نباید مبتنی بر داشتن نتیجه مثبت آزمایش کووید-۱۹ باشد. بسیار افرادی که کووید طولانی دارند اما در دوران عفونت حاد ویروس کرونایشان آزمایش نشده‌اند یا ممکن است نتیجه نادرست دریافت کرده باشند و آزمایش پادتن به‌طور قطعی روشن نمی‌کند که آیا در گذشته شخص ویروس کرونا داشته است یا خیر. سرویس بهداشت ملی در انگلستان همچنین وب‌سایتی راه‌اندازی کرده که در مورد نحوه مدیریت عوارض مختلف بیماری، افراد را راهنمایی می‌کند و برنامه دارد مراکزی برای مداوای عوارض متعدد کووید طولانی تأسیس کند. «زیگفرید» می‌گوید: «درعین‌حال، کارفرمایان باید نسبت به پیامدهای کووید طولانی آگاه شوند».‌ «براون» خود را خوش‌شانس می‌داند ازاین‌رو که با کارفرمایش تفاهم داشته و از او حمایت می‌کرده است. به‌عنوان مربی یک شرکت بیشتر کارش صحبت‌کردن است، کاری که انجام آن برای مدتی طولانی هنوز برایش دشوار است. کارفرمایش به او امکان داده تا کارش را طوری تنظیم کند که ادامه آن برایش آسان‌تر شود و درک می‌کند که او چه زمانی نیاز به فرصتی برای استراحت دارد. «الوان» دریافته است که استراحت کافی به او کمک کرده است. او می‌گوید: «من آموختم که به حد سابق به خود فشار نیاورم». «راس» امیدوار است که درک روزافزون ما از کووید طولانی میخ دیگری در تابوت این نظر باشد که ایمنی جمعیِ ناشی از عفونت تنها راه خروج از این پاندمی است. او می‌گوید: «حتی در کسانی که از ابتدا عفونتی حاد نداشته‌اند، امکان آسیب وجود دارد». این پیامی عبرت‌انگیز است برای همه ما تا هر کاری می‌توانیم برای جلوگیری از عفونت انجام دهیم.شرق. NewScientist, 31Oct. 2020

 

چه كسي براي جانسون و جانسون پاپوش دوخته است؟

ترجمه: عبدالله مصطفایی

بسیاری از بزرگسالان و به‌خصوص زنان به معجزه پودر كودك اعتقاد داشته و بر این باورند که این پودر قادر است در كودكان پوست را نرم کرده و به‌علاوه بزرگسالان را جوان‌تر نشان دهد. باید دید محتویات این پودر چیست؟ اساسا پودر كودك حاوی ماده‌ای به نام تالک است. پودر تالک ماده‌ای معدنی است که معمولا در سنگ‌های دگردیسی و در مجاورت آزبست یافت می‌شود. مشكل از اینجا شروع می‌شود كه آزبست ماده‌ای سرطان‌زاست که می‌تواند تالک موجود در سنگ‌ها را نیز آلوده کند. درنتیجه گفته شده است كه شرکت‌های تهیه‌کننده محصولات آرایشی و بهداشتی موظف‌اند تا معادن تالک را با دقت انتخاب کنند و برای تعیین میزان دقیق آزبست موجود در معادن، تست‌های خاصی انجام دهند. اخیرا فیلمی با عنوان «آب‌های جهنمی» از شبكه نمایش پخش شد كه عنوان اصلی فیلم «Dark Waters» بود و درباره تلاش‌های طولانی یك وكیل برای محكومیت یك شركت بزرگ شیمیایی سازنده تفلون ساخته شده بود كه تماشای آن خالی از لطف نخواهد بود. به‌صورت مشابه سالیان متمادی است كه در آمریكا و دیگر كشورها پرونده‌هایی برای موضوع آزبست موجود در پودر كودك علیه شركت مشهور جانسون و جانسون مطرح شده و می‌شود كه در بسیاری از این پرونده‌ها نیز این شركت محكوم شده است، ولی هر بار شركت نیز در جواب، خواهان تجدیدنظر در این احكام شده است. البته نباید از یاد برد كه بسیاری از پیگیری‌های مربوط به این ماده را رسانه‌هایی مانند نیویورك‌تایمز و رویترز برعهده داشته‌اند و تحقیقات وسیع و مداومی را در این خصوص و موارد مشابه انجام داده‌اند و نهایتا این‌گونه شركت‌ها را مجبور کرده‌‌اند كه مدارك و اسناد خود را در اختیار مردم قرار دهند. بخشی از ادعاهای مطروحه مربوط به این بحث است كه پودر كودك تولیدی این شرکت موجب بروز سرطان تخمدان در زنان شده است. البته گروهی از شاكیان نیز معتقدند كه این پودرها باعث بیماری مزوتلیوما شده است. مثلا در آمریكا یكی از بیماران به دلیل ابتلا به نوع نادری از سرطان فوت کرده است و خانواده وی مدعی هستند كه آزمایش‌های مربوط به او نشان از وجود آزبست در خون او داشته که ناشی از استفاده مداوم او از زمان تولد از پودر كودك این شركت مشهور بوده است. با همه این مسائل به نظر می‌رسد كه عرصه در حال تنگ‌ترشدن برای این شركت است. چون مثلا در ژانویه امسال یك خانم ایرلندی خواهان غرامت بیش از دو‌میلیون‌دلاری برای مشكلات ناشی از مصرف این پودرها شده است.

شركت جانسون و جانسون (J&J) روز سه‌شنبه مورخ 19 ماه می ‌‌اعلام کرد كه فروش پودر كودك خود را كه حاوی تالك است در ایالات متحده و کانادا متوقف خواهد کرد. این شركت اعلام کرد که تقاضا برای این محصول به دلیل آنچه آن را «اطلاعات نادرست» در مورد ایمنی محصول می‌خواند و نیز موانع ناشی از چالش‌های قانونی، کاهش یافته است. این شركت از جانب مصرف‌کنندگان و بازماندگان آنها با بیش از 19 هزار پرونده مواجه است که ادعا می‌كنند محصولات تالک آن دارای آلودگی با آزبست است. مشكل اینجاست كه آزبست، یک ماده سرطان‌زا شناخته‌‌شده است. بسیاری از این پرونده‌ها در حال پیشرفت در یک دادگاه در نیوجرسی ایالات متحده هستند. آقای «دكارد» مدعی است که پودر کودک این شركت باعث بیماری مزوتلیوما در مادرش به نام خانم «کوکر» شده است. او گفته است: «ای‌کاش مادرم می‌توانست این روز را ببیند». مادر وی پس از مأیوس‌شدن از تلاش خود برای اجبار این شركت برای دریافت سوابق داخلی، دادخواستی را كه در سال 1999 ارائه داد، از بین برد. خانم «کوکر» در سال 2009 بر اثر سرطان درگذشت. البته شركت مذكور در بیانیه خود، اظهار کرده است كه «با استناد به ده‌‌ها سال مطالعه علمی»، با طیب خاطر از ایمنی پودر كودك مبتنی بر تالك جانسون، اطمینان دارد. در پی گزارش تحقیقاتی خبرگزاری رویترز در سال 2018، این شركت با بررسی دقیق ایمنی پودر کودک خود روبه‌رو شد که نشان می‌داد این کمپانی دهه‌هاست که آزبست را در دامان پودر تالک خود می‌پروراند. این گزارش گویای آن است كه سوابق داخلی شرکت، شهادت‌های ارائه‌شده در دادگاه و نیز سایر شواهد نشان می‌دهد که حداقل از سال 1971 تا اوایل دهه 2000، نتیجه آزمایش آزبست در تالک خام و پودرهای نهایی این شرکت گاهی اوقات با مقادیر اندکی آزبست مثبت بوده است. 
این مقاله رویترز باعث شد كه ارزش سهام این شركت در بازار بورس حدود 40 میلیارد دلار (32.62 میلیارد پوند) در یک روز سقوط كند و یک بحران در روابط عمومی ایجاد شود، زیرا جامعه با سؤالات گسترده‌ای درباره اثرات احتمالی یکی از شناخته‌شده‌ترین محصولات این شركت مشهور در بازار محصولات بهداشتی روبه‌رو شد. این شركت همچنین هدف تحقیقات جنایی فدرال در مورد چگونگی اطمینان از ایمنی محصولات تالک بوده است و به‌علاوه تحقیق 41 ایالت در مورد پودر کودک فروخته‌شده در آن ایالت‌ها كه نتیجه آن در ماه آوریل علنی شد و نیز تحقیق دیگری كه در مورد خطرات سلامتی آزبست در محصولات مصرفی حاوی تالک توسط یک کمیته فرعی کنگره انجام شد. «راجا کریشنامورثی» نماینده كنگره آمریكا كه رهبری تحقیق کنگره را بر عهده داشت، تصمیم شركت جانسون و جانسون مبنی بر متوقف‌کردن فروش پودر كودك تالک را «یک پیروزی بزرگ برای سلامت عمومی» توصیف کرد. وی گفت: «تحقیقات 14 ‌ماهه کمیته فرعی تحت مسئولیت من نشان داد كه جانسون و جانسون برای ده‌ها سال می‌دانسته كه محصول آنها حاوی آزبست است». در پاسخ به شواهد درخصوص آلودگی به آزبست ارائه‌شده در گزارش‌های رسانه‌ای، شركت جانسون در دادگاه بارها گفته که محصولات تالک آن بی‌خطر است و باعث سرطان نمی‌شود. این شرکت در بیانیه روز سه‌شنبه نیز اعلام کرد که تصمیم خود مبنی بر قطع فروش پودر كودك بر پایه تالک در آمریکای شمالی به هیچ یک از تحقیقات قبلی مربوط نمی‌شود.
تصویر دوستدار خانواده
جدای از بحث و جدل در مورد پودر كودك، اخیرا این شرکت به عنوان یکی از معتبرترین برندها در آمریکا، با یک‌سری چالش‌های حقوقی و اعتباری روبه‌رو بوده است. جانسون و جانسون گفته است كه از آنها به همراه سایر شركت‌های داروسازی در بیش از دوهزارو 900 پرونده به عنوان متهم در زمینه استفاده نادرست از مواد مخدر در محصولات نام برده شده است. در ماه آگوست، یک قاضی در اوکلاهما اولین حکم را در این دادخواست صادر کرد و به J&J دستور داد 572.1 میلیون دلار به خاطر سهم خود در ایجاد یک بیماری همه‌گیری افیونی به دلیل بازاریابی فریبنده مسکن‌های اعتیادآور، به دولت پرداخت کند. البته شركت جانسون در پاسخ گفته است كه درخواست تجدیدنظر حکم قاضی اوکلاهما را می‌کند و به‌علاوه هرگونه نقش در بحران مواد افیونی را نیز رد کرده است. این شرکت در بیانیه روز سه‌شنبه خود اعلام کرد که حمل‌ونقل پودر كودك تالک را به‌خاطر بحران کووید-19 كه منجر به محدودیت در خرید و تولید شد، متوقف کرده و اکنون این امر باعث کاهش فروش در آمریکای شمالی خواهد شد. ضمنا در این بیانیه ذكر شده است: «تقاضا برای پودر کودک بر پایه تالک جانسون در آمریکای شمالی عمدتا به دلیل تغییر در عادات مصرف‌کنندگان و نیز به دلیل اطلاعات نادرست در مورد ایمنی محصول و افزایش جوسازی در محاكم كاهش یافته است». این شرکت می‌گوید كه هرچند پودر کودک جانسون از سال 1894 به‌طور مداوم فروخته شده است، ولی اکنون فقط حدود نیم‌درصد از تجارت محصولات بهداشتی مصرفی در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد. با این وجود همچنان نمادی از تصویر دوستدار خانواده بودن این شرکت است. گزارش رویترز حاكی از آن است كه از سال 1999 بخش بازاریابی این شركت به محصولات کودک و در مركز آن پودر كودك به عنوان «دارایی شماره یك شركت» مبتنی بر «اعتماد عمیق شخصی» نگاه می‌كند و در یک یادداشت داخلی مربوط به سال 2003، آن را «گاو مقدس» توصیف کرده است.
گام‌نهادن در مسیر صحیح
خانم «کریستی» استاد بازاریابی در دانشگاه جورج تاون است. او گفته که به نظر می‌رسد شركت جانسون تصمیم خود را برای خروج از بازار درحالی‌که مصرف‌کنندگان در حال مواجهه با بیماری همه‌گیر كرونا بودند، گرفت. وی گفت: «اکنون زمان بسیار خوبی برای انجام بی‌سروصدای این کار است». ارزش سهام شركت در صبح چهارشنبه پس از افشای این خبر با سی‌وپنج‌صدم درصد رشد به 149.31 دلار افزایش یافت. ضمنا جانسون و جانسون گفته است: «ما به دفاع جدی از این محصول، ایمنی آن و ادعاهای بی‌اساس علیه آن و شرکت در دادگاه خواهیم پرداخت» و به‌علاوه گفته است كه «همه احکام علیه این شرکت در مرحله فرجام‌خواهی، لغو شده است». خانم «کریستال کیم» یکی از 22 زن مبتلا به سرطان تخمدان است که در سال 2018 پرونده وی در سنت‌لوئیس منجر به صدور حکم هیئت منصفه به مبلغ 4.69 میلیارد دلار در برابر جانسون شد. او گفت: تصمیم به قطع فروش محصولات «گامی در مسیر صحیح» بود. البته شركت جانسون خواستار تجدیدنظر در این حکم است. با این وجود، برخی از حقوق‌دانان معتقدند كه چالش‌های حقوقی این شركت همچنان ادامه خواهد داشت. در ماه آوریل، دادگاهی در نیوجرسی حكم صادر كرد كه هزاران شاكی مدعی سرطان‌زابودن محصولات تالك شركت جانسون می‌توانند ادعاهای خود را پیگیری کنند، اما در مورد شهادت افراد متخصص در جریان محاكمات، محدودیت‌هایی دارند. در این زمینه «آدام زیمرمن»، استاد حقوق مدرسه لویولا گفت: «فقط بیرون‌بردن آن محصولات از قفسه، دادرسی‌ها را پایان نمی‌بخشد». مشخص شده است كه آزبست باعث ایجاد سرطان می‌شود و این بیماری می‌تواند ده‌ها سال پس از مواجهه با آن، ظاهر شود. «زیمرمن» می‌گوید كه پرونده‌های مربوط به محصولات حاوی آزبست که از مدت‌ها قبل از بازار خارج شده‌اند نیز «تا امروز بسیار فعالانه تحت پیگرد قانونی قرار گرفته‌اند». «الکساندرا لاهاو» پروفسور حقوق در دانشگاه کانکتیکات گفته است كه تصمیم توقف فروش می‌تواند به این شرکت کمک کند تا میزان خسارت‌های مجازاتی توسط اعضای هیئت منصفه را در محاکمات آینده کاهش دهد. قابل ذكر است كه شركت جانسون متذكر شده است که در آمریکای شمالی به فروش پودر کودک مبتنی بر ذرت ادامه خواهد داد و در سایر بازارهای جهان هم محصولات مبتنی بر تالک را به فروش می‌رساند.
یك جوالدوز به خودمان
در بحث بهداشت جوامع، آلودگی مواد بهداشتی از موضوعات مهمی است که همواره توجه دولت‌ها را به خود معطوف داشته و به همین سبب است که اخبار مربوط به آن همواره دولت‌ها و مردم را به چالش می‌کشد. همان‌طور كه می‌دانید در كشور ما نیز از این‌گونه پودرها برای كودكان و بزرگسالان استفاده شده و می‌شود و لازم است كه سازمان‌های مرتبط از قبیل سازمان غذا و داروی وزارت بهداشت با دقت بیشتری كیفیت آنها را مورد رصد قرار دهند. البته گاهی شنیده می‌شود كه چاره‌ای جز تولید این محصولات وجود ندارد، ولی حداقل می‌توان این شركت‌های سازنده را موظف کرد كه روی آنها درج كنند كه احتمال بیماری سرطان هنگام استفاده از این محصول وجود دارد تا مصرف‌كننده نیز آگاه باشد. در ثانی گفته شده است كه جایگزین مناسب برای استفاده نوزادان، ژل مواد نفتی است که برای بهبود زخم و جراحت مؤثر است و افراد بزرگسال نیز می‌توانند از محصولات ایمن‌تر مثل پودر كودك بر پایه نشاسته حاصل از انواع دانه‌ها مثل ذرت استفاده کنند.شرق. Reuters, 20May 2020
 

تخیلی بزرگ در جهانی کوچک

عبدالرضا ناصرمقدسی* 

تک‌سنگ‌ها یا همان چیزی که این روزها با نام مونولیت شهرت جهانی پیدا کرده، برای اولین‌بار در کتاب «اودیسه 2001» «آرتور سی. کلارک» معرفی شدند و دلیل شهرت آنها هم نقش این تک‌سنگ‌ها در مجموعه دنباله‌دار و عظیم اودیسه‌های «سی. کلارک» است. با ساخت فیلم «اودیسه 2001» از سوی «استنلی کوبریک» شهرت این رمان‌های بزرگ علمی‌-تخیلی ده‌ها برابر شد. ما به‌ صورت مجزا هم به این رمان‌ها و هم به این فیلم که جزئی از شاهکارهای تاریخ سینماست، خواهیم پرداخت؛ اما موضوع یادداشت امروز درباره تک‌سنگ‌هایی است که از اندکی پیش در گوشه و کنار جهان سر برآوردند و گمانه‌زنی‌های متعددی هم درباره آنها به ‌عمل آمد. قبل از آنکه درباره ابعاد این واقعه صحبت کنیم، بهتر است ببینیم چه اتفاقی افتاد و چگونه مونولیت‌ها بر سر زبان‌ها افتادند.

مونولیت‌ها اولین‌بار در محلی دورافتاده در ایالت یوتای آمریکا در نوامبر 2020 کشف شدند. وقتی زیست‌شناسان با هلی‌کوپتر در حال بازشماری قوچ‌ها بودند، توجه آنها به این شیء مرموز جلب شد. آنها پس از بررسی، آن را سازه‌ای انسانی و فلزی معرفی کردند. پس از بررسی‌های بیشتر و استفاده از داده‌های گوگل‌‌مپس متوجه شدند که این سازه از سال 2016 در این منطقه وجود داشته است. خبر کشف این سازه به‌سرعت همه جا پیچید و با توجه به پیش‌زمینه‌ای که از تک‌سنگ‌ها در رمان‌های «سی. کلارک» وجود داشت، خیلی‌ها به تصور اینکه این سازه نیز اثری از موجودات فرازمینی است، به این منطقه هجوم آوردند؛ اما این سازه اندکی بعد از سوی افرادی ناشناس به دلایل نامعلوم کنده و از بین برده شد.
پس از اعلام خبر کشف مونولیت در ایالت یوتا، گزارش‌هایی از وجود مونولیت‌ها در سایر نقاط جهان نیز در رسانه‌ها منتشر شد. مونولیت‌های بعدی در ایالت کالیفرنیا، کشورهایی مانند بلژیک، رومانی، پرتغال، هلند و انگلستان کشف شدند. حتی گزارشی از پدیدار‌شدن یک مونولیت در ایران نیز در رسانه‌ها منتشر شد. به نظر می‌رسید که با نوعی ترند جهانی روبه‌رو باشیم که اگرچه شاید از سوی فرد یا افرادی شروع شده؛ اما به‌شدت از سوی دیگران تقلید و گرته‌برداری شده است. یک شیء که برای اولین‌بار و البته با جزئیات کامل در رمانی علمی‌-تخیلی مطرح و سپس فیلم آن ساخته می‌شود، حالا دستمایه تفکر خیلی‌ها قرار گرفته تا به ‌واسطه آن هم جهان فکری خود را هرچه بیشتر تخیلی کنند، هم سؤال‌های جدیدی را پیش‌روی ما بگذارند؛ اما اهمیت این تک‌سنگ‌ها چیست؟ آیا آنها چیزی بیش از یک بازسازی ساده از یک نماد علمی‌-تخیلی هستند؟
آثار علمی‌-تخیلی از ارزش بسیاری برخوردارند. آنها دایره تخیل انسانی را گسترش می‌دهند. همچنین بسیاری از موضوعاتی که در این آثار بیان می‌شوند، دستمایه کار و تحقیق دانشمندان قرار می‌گیرند. اینکه «ژول ورن» از سفر به ماه یا به زیر دریاها سخن می‌گوید، اکنون به یک پدیده علمی بدل شده است و همین ارزش چنین آثاری را به ما نشان می‌دهد. متأسفانه در جامعه ما اصلا به آثار علمی‌-تخیلی به‌عنوان آثار مهمی که باید در مدارس تدریس شده و دانش‌آموزان و دانشجویان را به خواندن آنها تشویق کنند، نگاه نمی‌شود؛ موضوعی که مانع رشد ابتکار و تخیل در دانش‌آموزان ما می‌شود.
آثار «آرتور سی. کلارک» که از بهترین آثار علمی‌-تخیلی به ‌شمار می‌آیند، نیز از این قاعده مستثنا نیستند. در همین کتاب و فیلم «اودیسه 2001» مفاهیمی مطرح شد که اکنون بشر با آنها درگیر است. سفرهای طولانی در فضا و استفاده از نیروی گرانش سیارات برای عبور سفینه یکی از آنهاست که به‌ویژه پس از سفر وویجر بیش‌از‌پیش مورد توجه قرار گرفت. موضوع بعدی که بسیار هوشمندانه در این اثر مورد بحث قرار گرفت، دایره قدرت و فعالیت هوش مصنوعی است. رایانه‌ای به نام هال که در سفینه «دیسکاوری» قرار داشت، به‌تدریج آگاهی و اراده پیدا می‌کند و می‌خواهد که کنترل سفینه را در دست بگیرد. موضوعی که به مرگ سرنشینان سفینه به‌ جز «دیوید بومن» منجر می‌شود. توصیف «سی. کلارک» از قمر زحل با نام پاپتوس که همه با تخیل بالا شکل گرفته بود، آن‌قدر دقیق بود که وقتی وویجر عکس‌های این قمر را ارسال کرد، دانشمندان متوجه تشابه عجیب آنچه می‌دیدند، با توصیفات «کلارک» در رمان خود شدند. موضوعی که «کارل ساگان» در نامه‌ای به «کلارک» که با عنوان «وقتی به تو می‌اندیشم» آغاز می‌شد، به آن اشاره کرد. کشف مونولیت‌ها ابعادی دیگر از این تأثیرگذاری را نشان داد. ابعادی که چندان به آن توجه نشده بود. تک‌سنگ‌ها برخلاف موضوعات فوق هیچ‌گاه واقعیت علمی پیدا نکردند. آنها هیچ کجا کشف نشدند. نه‌تنها تک‌سنگ‌ها، بلکه تاکنون هیچ نشانه‌ای از حیات فرازمینی در دایره دید انسانی پیدا نشده است. آنچه به‌عنوان مونولیت نیز در ماه‌های اخیر در نقاط مختلف جهان دیده و گزارش شده، حاصل دست انسان است و از نظر علمی ارتباطی با فرازمینی‌ها ندارد؛ اما همین که دایره تخیل انسانی را گسترش داده و باز سؤالاتی را درباره چگونگی ارتباط و حضور فرازمینی‌ها بیان می‌کند، درخور‌توجه است. به سخن دیگر اگر چنین چیزی تا به حال کشف نشده و چنین پیش‌بینی‌ای تا به حال محقق نشده، ما خودمان آن را به ‌وجود می‌آوریم. ما دنیای‌مان را وسیع‌تر می‌کنیم و در آن جایگاهی برای فرازمینی‌ها قائل می‌شویم. به گمان من فی‌نفسه نکته درخور‌توجهی است. جالب است که این مونولیت‌ها به مناقشات مذهبی نیز منجر شده است. پس از ظاهر‌شدن مونولیتی در کالیفرنیا عده‌ای از نژادپرستان تندرو آن را از زمین کندند و به جایش صلیبی گذاشتند و اعلام کردند که «مسیح در این کشور پادشاه است و ما بیگانگانی از مکزیک یا فضا نمی‌خواهیم». چنین تقابل‌هایی نشان می‌دهد که انسان برای حل تضادهای درونی خود نیاز به توسعه دنیایش حتی به ‌شکلی تخیلی دارد. نکته بعدی ظاهر‌شدن آنها در زمانی بود که کرونا به اوج خود رسیده و تمام جهان در هراسی فوق‌العاده از گسترش کرونا به سر می‌برد. ناگهان خبر کشف این مونولیت‌ها نوعی تعلق انسان به جهانی وسیع‌تر را نشان می‌داد. انگار انسان در ابعادی دیگر نیز امید برای زندگی‌کردن دارد.
مونولیت‌ها هرچه بودند، حاصل درکی نو از جهان ما هستند؛ درکی که می‌خواهد جهان را از حالت فعلی یک قدم جلوتر برده و با تخیل خود سؤالات و گستره‌های بیشتری را پیش‌روی انسان بگشاید.شرق. *متخصص مغز و اعصاب

باکتری‌ها در برابر بیگانگان

*عبدالرضا ناصرمقدسی

فیلم «جنگ دنیاها» محصول سال 2005 و به کارگردانی «استیون اسپیلبرگ» است. این سومین فیلم «اسپیلبرگ»، کارگردان بزرگ و نامدار آمریکایی است که به موضوع فرازمینی‌ها و نحوه تعامل‌شان با انسان‌ها می‌پردازد. با توجه به قدرت و عمق دو فیلم قبلی، یعنی «ئی‌تی» و «برخورد نزدیک از نوع سوم»، کاملا انتظار می‌رفت که با فیلمی بسیار پخته‌تر روبه‌رو شویم؛ اما فقط با صحنه‌های بصری تحسین‌برانگیزی روبه‌رو بودیم که گرچه درخور توجه بود، ولی نتوانست انتظار یک طرفدار پر‌و‌پا‌قرص سینمای «اسپیلبرگ» را برآورده کند. فیلم دقیقا جهت معکوس سایر فیلم‌های مشابه «اسپیلبرگ» را دنبال می‌کند. اگر در فیلم‌های دیگر نوعی رابطه عمیق و فلسفی بین فرازمینی‌ها و ساکنان زمین برقرار می‌شود، در این فیلم شاهد جنگی بزرگ و خانمان‌سوز بین دو گروه هستیم؛ جنگی که نابودی نژاد بشر در آن حتمی است. 

فیلم با شروعی غافلگیرکننده آغاز می‌شود. یک‌سری ماشین‌های باستانی بعد از رعدوبرق‌های طولانی از زیر زمین بیرون می‌آیند و دست به تخریب همه‌جا و کشتن انسان‌ها می‌زنند. این ماشین‌های غول‌پیکر که در واقع ماشین‌های نسل‌کشی و کشتار جمعی هستند، میلیون‌ها سال قبل در زیر زمین برای چنین روزی دفن شده‌اند. 
فیلم به‌سرعت از این سؤال می‌گذرد که چرا باید این ماشین‌ها این همه مدت در اینجا دفن شده باشند؟ آیا فرازمینی‌ها برای روز مبادا این کار را کرده بودند؟ برای روزی که منابع‌شان به پایان برسد و همه‌چیز را در سیاره خود از بین برده و حالا به مکانی دیگر برای زندگی نیازمند باشند؟ فیلم به اینها جواب نمی‌دهد، فقط جنگ، کشتار و فرار مردمان است، همین. انسان‌ها هم کاملا ناتوان هستند و هیچ‌یک از جنگ‌افزارهای آنها توانایی اندک روبه‌رو‌شدن با آنها را ندارد. فقط نابودی است که پیش می‌آید. داستان فیلم در این میان بر زندگی ازهم‌پاشیده «ری فرریه» (با بازی درخشان «تام کروز») تمرکز دارد. او که از همسرش جدا شده و اکنون به نابسامان‌ترین وجه ممکن زندگی می‌کند، باید آخر هفته‌ را با فرزندانش بگذراند؛ آخر‌ هفته‌ای که عملا به توفانی سهمناک از حوادث تبدیل می‌شود. آنها شاهد بیرون‌آمدن این ماشین‌های باستانی از زیر زمین و حرکت آنها می‌شوند. در تمام زمین این ماشین‌ها از دل خاک بیرون آمده و دست به کشتار زده‌اند. «ری» برای اینکه خانواده‌اش را نجات دهد، دست به فرار می‌زند؛ اما هرجا که می‌رود وضع بر همین منوال است. همه‌جا انسان‌ها دارند می‌میرند. همه‌جا انسان‌ها فرار می‌کنند بدون آنکه مقصدی داشته باشند. این ماشین‌های باستانی خون مردمان را می‌مکند و بیرون می‌ریزند. همه‌جا مملو از رنگ قرمز خون است. «ری» و خانواده‌اش نیز مانند همه در فرار هستند. رفتار آدم‌ها که گاه برای کمک و گاه برای حفظ جان خود دست به هر کاری می‌زنند نیز جالب است. سرانجام «ری» و دخترش نیز توسط همین بیگانگان فضایی مورد تهاجم قرار می‌گیرند. صحنه‌ای که «ری» برای پیدا‌کردن دخترش از خانه‌ای ویران بیرون می‌آید، یکی از درخشان‌ترین صحنه‌های فیلم بوده و شباهت بسیاری به یک نقاشی دارد. خون همه‌جا پخش شده و زمین و آسمان به رنگ خونی تیره درآمده است و «ری» تنها در بالای یک بلندی به این صحنه نگاه می‌کند؛ صحنه‌ای که یادآور تابلوی جیغ «ادوارد مونش» است. جهان به رنگی قرمز تغییر یافته و می‌توان جیغی عمیق را در وجود «ری» احساس کرد. «ری» و دخترش توسط این ماشین‌های فضایی به بالا کشیده می‌شوند. او با تبحر خاصی در نهایت ماشین را منهدم و خود، دخترش و کسانی دیگر را که گیر افتاده بودند، نجات می‌دهد. آنها به راه خود ادامه می‌دهند؛ راهی که در آن فقط می‌شود عذاب انسان‌ها را مشاهد کرد، همین. کمی بعد «ری» متوجه موضوع عجیبی می‌شود. هیولاهای فلزی از کار افتاده‌اند. آنها به‌شدت آسیب‌پذیر شده و می‌توان به آنها حمله کرد. انگار فرازمینی‌ها در فرایندی عجیب شکست خورده‌اند. انسان‌های فضایی به شکل مشمئزکننده‌ای مرده‌اند و دوباره مالکیت زمین به انسان‌ها بازگشته است. اما چه اتفاقی افتاده؟ چه چیزی این فرازمینی‌های قدرتمند را نابود کرده است؟ اگرچه ایده‌ای که در پشت این نابودی وجود دارد، بسیار نو و جالب است، اما کارگردان انگار خواسته فیلم را به پایان برساند و هیچ چالشی را در این باب به نمایش نمی‌گذارد و همه‌چیز را به مونولوگی کسالت‌بار در انتهای فیلم موکول کرده است. ظاهرا این باکتری‌ها بودند که سبب نابودی فرازمینی‌ها شدند. به‌ نظر حجم خون بالایی که این فرزمینی‌ها زمین را با آن پر کردند، به زادوولد و نشر باکتری‌ها یاری بسیاری رسانده و حالا همین باکتری‌ها همچون یک بیماری کشنده به جان فرازمینی‌ها افتاده و باعث مرگ آنها شده‌اند. اما حیف که چنین اتفاقی اصلا به نمایش گذاشته نمی‌شود. ما نه تکثیر باکتری‌ها را می‌بینیم، نه هجوم آنها به فرازمینی‌ها و نه مرگ آنها را؛ فقط ذکر می‌شود که باکتری‌ها آنها را از بین برده‌اند. 
یک نکته دیگر هم در پس فیلم وجود دارد که به آن نیز پرداخته نمی‌شود و آن کلیت و پیوستگی جنبه‌های مختلف حیات روی زمین است؛ به‌طوری‌که اگر یکی مورد حمله قرار گیرد، مابقی به کمک آن می‌آیند. البته به ‌نظر می‌رسد چنین چیزی در مورد انسان صدق نکرده و گونه انسان از نابودی سایر گونه‌ها و تخریب زیستگاه‌ها و تهی‌کردن زمین از بار معنایی آن هیچ ابایی نداشته و با وجود تمام مخاطرات زیست‌محیطی کماکان به کار خود ادامه می‌دهد. 
فیلم با رسیدن خانواده به هم به اتمام می‌رسد؛ خانواده‌ای که از هم پاشیده بود و فرزندانی که علاقه‌ای به پدر خود نداشتند، حالا بعد از این سفر طولانی و سلوک‌مانند، قدر یکدیگر را بیشتر دانسته و این‌گونه محبت بین فرزندان و پدر زنده می‌شود. انگار باید عذابی بزرگ نازل شود تا انسان‌ها قدر یکدیگر را بدانند. فیلم با اینکه جنبه‌های مثبتی داشت، در مجموع چندان موفق نبود؛ البته یادمان نرود «اسپیلبرگ» فیلم‌های موفق بسیاری ساخته و می‌سازد.شرق. * متخصص مغز و اعصاب


 خاستگاه حیات*

ارسلا گودینو. ترجمه: عرفان خسروی

هر آیینی روایتی از منشأ حیات دارد. سِفْرِ پیدایش نخستین کتاب از «اسفار پنج‌گانه یا تورات»، آشناترین روایت برای تمدن غرب است؛ روایتی مختصر و شاعرانه از شش روز خلقت. سرخ‌پوستان «پوئبلو»، از خانه‌ای اجدادی صحبت ‌می‌کنند که در زیر دریاچه‌ای قرار دارد؛ جایی که انسان‌ها، خدایان و حیوانات، زمانی با یکدیگر زندگی ‌می‌کردند؛ چراکه زمین بالای سرشان، هنوز نرم و نارَس بود. سرخ‌پوستان «کاگابا»، از الهه بزرگ خود این‌گونه سخن ‌می‌گویند: «مادر آوازهامان، مادر بذرهامان، ما را پیش از هر چیز به ‌دنیا آورد... او مادر تندر، مادر رودها، مادر درختان، او مادر همه‌چیز است». برخی از آموزه‌های هندوئیسم از «برهماندا» صحبت می‌کنند؛ تخمی که همه‌ مخلوقات از آن زاده ‌شدند. «یاروروهای ونزوئلا» حکایت ماری آبی به نام «پؤانا» را بازمی‌گویند که جهان را خلق ‌کرد. برادرش «ایت‌سیای» که یک جگوار بود، آب‌ها را آفرید و خواهرشان «کوما» که همسر خورشید بود، مردمانِ یارورو را به‌ دنیا آورد. روایت‌های حیرت‌انگیز دیگری هم هستند که قصه‌هایی ارزشمند به‌ شمار می‌روند و ارزش آنها به ‌خاطر ریشه‌های قومی-فرهنگی آنهاست؛ ما به تضاد آنها با روایات علمی آگاهیم. اما هنگامی که به روایت علمی از منشأ طبیعت می‌نگریم، با اسطوره‌ای کاملا متفاوت روبه‌رو خواهیم‌ شد؛ چیزی شبیه آنچه در ادامه ‌خواهیم ‌دید.

آغاز شیمی
در آغاز، «فیزیکِ انرژی بالا» حکمفرما بود، اما با خنک‌‌شدن کیهان، قوانین شیمی ظاهر شدند. این قوانین شیمی هستند که به اتم‌ها اجازه ‌می‌دهند به یکدیگر متصل ‌شوند و مولکول‌ها را تشکیل ‌دهند. همچنین، همین قوانین، راهبر اتصال مولکول‌های کوچک‌تر به یکدیگر و تشکیل مولکول‌های بزرگ‌ترند. مانند هر چیز دیگری شیمی نیز می‌تواند تحویل به فیزیک شود و یکسره با قوانین فیزیک بیان‌ شود، اما قوانین شیمی، تنها تحت شرایط فیزیکی ویژه‌ای ظاهر می‌شوند. سه تا از این شرایط برای روایت ما، اهمیت بیشتری دارند: شیمی، نیازمند جریان انرژی، از سمت منبع آن به سوی پایین‌دست است. زمین دو منبع انرژی مهم دارد: قطعا خورشید نخستین منبع است و دیگری قلب مذاب خود زمین که با انرژی ناشی از عناصر پرتوزا می‌تپد و گرمایش را به کف اقیانوس‌ها و پوسته قاره‌ای روانه ‌می‌کند. گیرنده نهایی انرژی نیز، قطعا خود کیهان است که دمای آن در اکثر نقاط تنها اندکی از صفر مطلق بالاتر می‌رود. تا وقتی که انرژی جریان ‌داشته ‌باشد، فرایند‌های شیمیایی رخ ‌می‌دهند. وقتی که اتم‌ها آن‌قدر داغ ‌باشند که به اجزای زیراتمی خرد شوند، صحبت از قوانین شیمی بی‌معنی‌ است. همین‌طور، وقتی دما آن‌قدر پایین باشد که اتم‌ها سخت و منجمد به یکدیگر متصل ‌شده ‌باشند، باز هم فرایندهای شیمیایی رخ‌ نخواهند داد. قوانین شیمی تنها در دماهایی حکمفرماست که اتم‌ها و مولکول‌ها بتوانند در حالات مختلف -جامد و مایع و گاز- وجود داشته ‌باشند. این نشانه‌ای ا‌ست از وجود جریان انرژی در سیستم. برخی از اتم‌ها بیشتر و برخی کمتر، میل به سهیم‌شدن در فرایندهای شیمیایی دارند. هلیم، برای مثال همیشه به صورت هلیم وجود دارد، در حالی که کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد -شش عنصر خیلی مهم در موجودات زنده- در شرایط ایدئال انرژی، تمایل‌ دارند به‌شدت به اتم‌های دیگر متصل‌ شوند و پیوندهای شیمیایی تشکیل ‌دهند. هیدروژن به سرعت با اکسیژن ترکیب ‌می‌شود تا آب پدید آورد و کربن نیز در پیوند با اکسیژن، دی‌اکسید کربن می‌سازد.
سنگ ‌بنای زندگی
دو شاخه از واکنش‌های شیمی برای راه‌انداختن سازوکار حیات لازم است: نخست، شیمی‌ای که مولکول‌های سنگ ‌بنای حیات را ایجاد می‌کند -موادی ‌چون آب، دی‌اکسید کربن و مولکول‌های کوچک مثل فرمالدئید، متان و سولفید هیدروژن- و دوم، شیمی‌ای که به این مواد اجازه ‌می‌دهد مولکول‌های بزرگ‌تری بسازند، یعنی مولکول‌های بیوشیمیایی. مولکول‌هایی که سنگ ‌بنای حیات زمینی محسوب می‌شوند، احتمالا از دو کارگاه مختلف کیهانی منشأ گرفته‌اند. نخستین آنها عبارت از ذرات کوچکی هستند -به اندازه دانه‌های پودر تالک- که غبار بین‌ستاره‌ای نامیده ‌می‌شود. غبار بین‌ستاره‌ای، به صورت ابرهایی بسیار عظیم در فضای میان ستارگان وجود دارد و مملو از اتم‌هایی ا‌ست که طی فجایع ستاره‌ای (مثل ابرنواخترها) ساخته ‌می‌شوند. این ابرها در فضا شناورند و ذرات غبار ذاتا سرد و منجمدند، اما همین که در معرض تشعشعات ستاره‌های نزدیک‌تر قرار می‌گیرند، به‌شدت گرم‌ می‌شوند و تا وقتی این تشعشعات باقی‌ بمانند همچنان گرم هستند. این سرد و گرم شدن‌های بین‌ستاره‌ای باعث پیدایش جریانی از انرژی می‌شود که بر اثر آن صدها نوع مولکول پیچیده روی سطح آنها به‌ وجود می‌آید. اگر ستاره‌های دنباله‌دار و شهاب‌ها از میان غبارِ بین‌ستاره‌ای عبور کرده و بعد به زمین برخورد کنند، همراه خود محموله‌های عظیمی از سنگ‌ بناهای کیهانی حیات، خواهند داشت. همین مواد کیهانی بودند که در زمانی بسیار دور برای تشکیل حیات آغازین زمینی به ‌کار رفتند. دومین کارگاه ساخت سنگ‌ بنای حیات باید دودکش‌های اقیانوسی آب داغ باشد. آب اقیانوس از راه شکاف‌هایی به گوشته مذاب زمین -یعنی زیر پوسته‌- وارد می‌شود، در آنجا داغ ‌شده و دوباره از طریق این دودکش‌های داغ، به اقیانوس‌های سرد روانه ‌می‌شود. این جریان انرژی، برای ساخت انواع مختلفی از مولکول‌ها فوق‌العاده عالی ا‌ست. احتمالا سطح ذرات میکروسکوپی رس یا آهنی که در کنار این دودکش‌های اقیانوسی غوطه‌ورند، محل ساخت سنگ‌ بناهای آغازین حیات بوده ‌است. از همان آغاز تشکیل زمین، یعنی 4.5 میلیارد سال پیش، ذرات معلقِ بسیار کوچک، اما پیچیده سنگ ‌بنای حیات، در آب‌های زمین جوان انباشته ‌می‌شدند و چیزی تشکیل‌ دادند که اغلب به آن «سوپ آغازین»** گفته ‌می‌شود. از میانِ مواد معلق در سوپ آغازین، سه نوع مولکول کوچک اولیه برای ما اهمیت بیشتری دارند. این سه نوع مولکول عبارت‌اند از قندها، اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها. خود مولکول‌های نوکلئوتیدی به دو نوع اصلی ریبونوکلئوتیدها و دِ-اُکسی ‌ریبونوکلئوتیدها تقسیم‌ می‌شوند. اهمیت این مواد در اینجاست که همین‌ها سنگ ‌بنای تمام مواد زنده امروزی را می‌سازند. آن ‌وقت، حدود چهار میلیارد سال پیش، دومین شکل از فرایندهای شیمیایی آغاز شد: تشکیل مولکول‌های زیستی از سنگ ‌بناهای موجود در سوپ آغازین.
مولکول‌های زیستی
حکایت ما در اینجا، پشت مه سنگینی از ابهام، تار و ناواضح می‌شود. ما هنوز نمی‌دانیم توالی درستِ وقایعی که به ساخت نخستین بیومولکول‌ها انجامید، چگونه ‌است؛ همین‌طور وقایعی که به ساخت نخستین یاخته منجر شدند و احتمالا هرگز نیز نخواهیم ‌دانست. اما درباره نتیجه این وقایع، اطلاعات زیادی داریم؛ یعنی درباره بیومولکول‌ها و یاخته‌هایی که بالاخره ساخته ‌شدند و وارث زمین شدند. دلیل وجود ما و دلیل طرح پرسش‌های ما در مورد گذشته و دلیل وضع‌کردن نظریات و داستان‌های شاید امکان‌پذیر یا شاید اشتباه ما درباره نسل‌های پیشین و آغازین حیات، همین یاخته‌ها بودند. همه این داستان‌ها سرهم ‌شدند، فقط برای اینکه ما را بر آنچه زنده قلمداد می‌شود، متمرکز کنند. کام‌ناکام این داستان ممکن است همین‌طوری باشد که در ادامه خواهید خواند. حوضچه‌ای پر از سوپ آغازین روی زمین جوان تصور کنید که سرشار از سنگ‌بناهای ریبونوکلئوتیدی‌ است. چهار نوع مختلف ریبونوکلئوتید وجود دارند که ما آنها را 
 A، C، G و U می‌نامیم. این مولکول‌ها، ذاتا تمایل دارند که مانند دنباله‌ای از آدمک‌های دست‌به‌دستی که از کاغذ می‌بریم، با یکدیگر پیوند‌های شیمیایی ایجاد ‌کنند و زنجیره‌هایی بختانه با طول‌های مختلف بسازند. این زنجیره‌ها، مولکول‌های RNA نام ‌دارند. ممکن ‌است یکی این توالی را داشته ‌باشد: 
ACAUGCACUCA
و دیگری این توالی را: GAGCCUAGCACUACG و... . هنوز حیاتی در کار نیست. در این لحظه، یکی از این مولکول‌ها، مثلا
 UAGCUAAACGUC، توانایی رونویسی از خود را پیدا می‌کند. در برخی از موجودات زنده عجیب امروزی، این مولکول‌های RNA -با توانایی رونویسی‌ از روی خود- وجود دارند. طرز کار این فرایند در اینجا اهمیت‌ ندارد. آنچه اهمیت ‌دارد، نتیجه کار است: در نتیجه این واقعه
خود-همانندسازی، حوضچه دارای دو توالیUAGCUAAACGUC خواهد ‌شد. این دو مولکول، اکنون می‌توانند دوباره خود‌همانندسازی کنند تا چهار
UAGCUAAACGUC
تولید شود؛ سپس هشت‌تا، سپس شانزده‌تا... و اگر می‌توانستیم آنجا حاضر‌ باشیم و بعد از هزار سال خود-‌همانندسازی‌کردن، از RNA درون حوضچه نمونه‌برداری کنیم، متوجه‌ می‌شدیم که اکثر مولکول‌ها اکنون دارای توالی
 UAGCUAAACGUC شده‌اند. البته ممکن ‌است حوضچه باز هم چند مولکول RNA از توالی‌های دیگر داشته ‌باشد، اما چون اینها نمی‌توانند خود‌همانندسازی کنند، اقلیتی کوچک و بی‌اهمیت از کل جمعیت RNA تشکیل‌ می‌دهند. این فرایندِ همانندسازی آغازین اصلا دقیق ‌نیست؛ برای مثال یکی از رونوشت‌های موجود در حوضچه ممکن ‌است در آغاز زنجیره به جای U، دارای G ‌باشد، یعنی:
 GAGCUAAACGUC. به چنین تغییری جهش گفته‌ می‌شود. جهش‌ها ممکن ‌است باعث از‌دست‌رفتن توانایی مولکولِ دختر در خود‌همانندسازی شود؛ در این صورت، مولکول دختر به اقلیت مولکول‌هایی می‌پیوندد که فاقد توانایی رونویسی هستند. اما این احتمال هم وجود دارد که توانایی رونویسی مولکول جهش‌یافته نسبت به گذشته بهبود یافته و سرعت یا دقت بیشتر یا هر دو را کسب ‌کند. در این صورت اگر هزارسال بعد دوباره به حوضچه برگردیم، انتظار می‌رود که این بار اکثر مولکول‌ها دارای این توالی GAGCUAAACGUC باشند. نسخه‌ مولکول مادر، یعنی   AGCUAAACGUC، باز هم در حوضچه حضور خواهد داشت و به رونویسی خود ادامه ‌می‌دهد، اما دیگر مثل گذشته غالب نخواهد بود. فرایندی که طی این هزار سال در اینجا رخ‌ داده‌ است، همان انتخاب طبیعی‌ است. انتخاب طبیعی، رونوشت سریع‌تر و دقیق‌تر را انتخاب ‌کرده ‌است. سپس بحران شروع‌ می‌شود. طی فرایند تشکیل این مولکول‌های RNA، حوضچه از محتوای پیش‌سازهای ریبونوکلئوتیدی -A، C، G، U- بیشتر و بیشتر خالی ‌می‌شود. وقتی ریبونوکلئوتیدها تمام ‌شوند، ضعیف و قوی، کند و تند و تر و خشک با هم می‌سوزند و همه‌چیز ناگهان متوقف ‌می‌شود. اتفاقی که احتمالا بعد از این رخ‌ می‌دهد این است که یک مولکول جهش‌یافته‌ جدید RNA، در میان حوضچه پیدا می‌شود؛ این مولکول نه‌تنها می‌تواند خود را رونویسی‌ کند، بلکه توالی نوکلئوتیدی‌اش قادر به ایجاد ریبونوکلئوتیدهای جدید است. این توالی‌های نوکلئوتیدی و ماهیت آنها به‌عنوان «دستور»هایی که در RNA ثبت‌ شده‌اند، همان ‌چیزی ا‌ست که امروزه ژن نامیده ‌می‌شود. اینکه این دستورها چه معنی‌ای دارند و چگونه کار می‌کنند، موضوعات فصل‌های بعدی هستند. نکته‌ مهم در اینجا، برتری مطلق این مولکول RNA است. تنها همین یک مولکول، از میان آن همه مولکول درون حوضچه، قادر به خود‌همانندسازی خواهد شد، زیرا به‌تنهایی می‌تواند ریبونوکلئوتیدهایی برای خود بسازد که در دسترس بقیه نیستند. این مولکول RNA، خود قادر به طبخ سوپ آغازینی ا‌ست که از آن تغذیه ‌می‌کند و انتخاب طبیعی، کام‌ناکام موجب ادامه نسل او خواهد شد. با وجود این، ساخت ریبونوکلئوتیدهای جدید و پخش‌کردن‌شان درون برکه چندان هم به‌صرفه نخواهد بود. راهبرد بهینه‌تر، محاط‌‌کردن RNA درون نوعی غشا است -مثلا حباب کوچکی از چربی. چنین غشایی، مانع پخش‌‌شدن و هدر‌رفتن ریبونوکلئوتیدهای ساخته‌شده است. این ریبونوکلئوتیدها می‌توانند درون حباب باقی ‌بمانند، تا در رونویسی نسل بعدی RNA استفاده ‌شوند. بار دیگر از ذکر چگونگی این اتفاق خودداری می‌کنم و آن را به بعد موکول ‌می‌کنم. تنها به ‌این اشاره ‌می‌کنم که جهش‌های بعدی، می‌توانند RNAهایی بسازند که حاوی دستورها -ژن‌ها-ی لازم برای ساخت ریبونوکلئوتیدها و بسته‌بندی آنها درون یک غشا باشند. اکنون، ما مشغول تماشای نخستین یاخته زنده هستیم: مولکولی خود‌همانندساز و بسته‌بندی‌شده در غشا که قادر است مولکول‌های دیگری نیز تولید کند؛ مولکول‌هایی مانند ریبونوکلئوتیدها و چربی‌ها که برای تدا‌وم خود‌همانندسازی ضروری‌اند.
یاخته‌ها
دلایل محکمی وجود دارد که نشان ‌می‌دهد نخستین یاخته‌هایی که سیاره‌ زمین را فراگرفتند، یاخته‌هایی حاوی RNA خود‌همانندساز بوده‌اند. دنیای آغازین، ظاهرا «دنیای RNA» بوده‌ است. اما امروزه، این یاخته‌ها از بین‌ رفته‌اند یا به ‌احتمال بیشتر، تکامل ‌یافته و ژن‌های‌شان در مولکول‌های DNA رونوشت‌ شده ‌است؛ درنتیجه، امروز، ما در دنیای DNA زندگی‌می‌کنیم. DNA به‌ جای ریبونوکلئوتیدها، ازدِ-اُکسی‌ریبونوکلئوتیدها به عنوان پیش‌ساز استفاده‌ می‌کند و نیز از RNA پایدارتر است؛ اگرچه هنوز طرح اصلی مانند گذشته است: زنجیره‌ای بلند، متشکل از دِ-اُکسی‌ریبونوکلئوتیدها، حاوی ژن‌هایی‌ که فراورده‌های مولکولی آنها رونویسی دوباره از زنجیره را ممکن‌ می‌کنند. جایی، در میان راه تکامل، ژن‌های رمزشده در RNA یا DNA، توانایی ساخت مولکول‌هایی بزرگ را پیدا کردند. مولکول‌هایی که پروتئین نام ‌دارند. به‌ویژه، آن دسته از پروتئین‌هایی که آنزیم محسوب‌ می‌شوند، اهمیت بسیار زیادی دارند؛ زیرا آنها مسئول راه‌اندازی و پیشبرد بیوشیمی درون یاخته هستند. اینکه چگونه آنزیم‌ها و پروتئین‌های دیگر کار می‌کنند و اینکه DNA چگونه ساختار آنها را تعیین ‌می‌کند، در دو فصل آینده مطرح ‌می‌شود؛ در اینجا، تنها نگاهی به دورنمای آن می‌اندازیم. این دورنما، تصویری از یک یاخته است؛ یاخته‌ای تنها، به عنوان نماینده کل حیات. یاخته‌ای که می‌تواند خود را بازسازی‌کند؛ یعنی یاخته جدیدی بسازد، طوری که یاخته جدید هم بداند چطور این ‌کار را انجام ‌دهد و چگونه این توانایی را به نسلِ بعد، یعنی به یاخته‌های دختری خود منتقل ‌کند. گفتیم که سنگ ‌بناهای موجود در سوپ آغازین، تنها هنگامی تولید شدند که تپ‌های انرژی از خورشید، یا دل زمین، فرارسیدند و اتصال اتم‌ها و ساخت مولکول‌ها را مقدور کردند. اکنون می‌گوییم درونِ حباب‌های کوچک و تحت نظارت بیوشیمیایی آنزیم‌ها، همین فرایندها در دماهای میانه، آن هم با نظم و صرفه بیشتری انجام‌ می‌شوند. نقش اصلی DNA رمزکردن دستورهای قابل بازخوانی برای ساخت پروتئین‌ها و انتقال این اطلاعات به نسل‌های بعدی‌ است. چیزی که هنوز گفته‌ نشده، این است که چگونه فرایندهای شیمیایی «به‌ پیش‌ رانده‌ می‌شوند»؟ انرژی درون یاخته‌ای که دمایی میانه دارد، چگونه می‌تواند در جای مناسب آزاد ‌شود و در فرایند ساخت مولکول‌های زیستی تولیدشده مورد استفاده ‌قرار بگیرد؟ همین بس‌است که بگوییم طی تکامل، یاخته‌های ابتدایی، نخست توانایی استخراج انرژی از مولکول‌های کوچک مانند هیدروژن و سولفید هیدروژن را پیدا کردند و در پایان، توانایی نورکافت در آنها به ‌وجود آمد؛ یعنی توانایی به‌دام‌انداختن انرژی خورشید و بسته‌بندی آن در پیوند‌های شیمیایی. جاندارانی که نمی‌توانند نورکافت کنند نیز مانند ما، برای ادامه حیات، وابسته به فراورده‌های نورکافت هستند: این فراورده‌ها را به عنوان غذا مصرف‌می‌کنیم و انرژی آنها را در واکنش‌هایی آنزیمی که در مجموع سوخت‌وساز نام‌ دارند، استخراج‌ می‌کنیم.
تأملات
می‌توان حیات را با شیمی‌ای که در پسِ آن نهفته ‌است، توضیح ‌داد. همان‌طور که شیمی را می‌توان با فیزیک توضیح ‌داد. اما حیاتی که از شیمیِ مولکول‌های زیستی ظاهر می‌شود، چیزی بیشتر از عملکرد مشتی مولکول‌ بی‌جان است. خواهیم ‌دید هنگامی که این مولکول‌ها درون یاخته، کنار همدیگر قرار گیرند، شروع به تعامل می‌کنند و فرایندهایی کاملا نوین می‌آفرینند. فرایند‌هایی مانند ادراک، حرکت و سوخت‌وساز. فرایندهایی که منحصر به موجودِ زنده‌اند، فرایندهایی که مثالی در سطوح‌ پایین‌تر ندارند. این فرایند‌های جدید، اعمال حیاتی نام ‌دارند. پیدایش حیات، خود یکی از نخستین نمونه‌های‌ اعمال حیاتی‌ای ا‌ست که می‌شناسیم. یکی از نمونه‌های جدیدتر، ظهور «خودآگاهی» ا‌ست. خودآگاهی، یکی از توانایی‌های ما انسان‌هاست که به ما اجازه ‌می‌دهد اعمال مغز خود را درک‌ کنیم و آن را آگاهی بنامیم. آگاهی، زمینه پیدایش هنر و علم و اندیشه‌‌های معنوی ا‌ست. همین‌جا درنگ‌ می‌کنیم تا شاهد نخستین لحظه ‌این اتفاق باشیم؛ نخستین مولکول‌های زیستی که از نخستین توالی RNA ساخته ‌شدند؛ همه‌چیز از همین‌جا شروع‌ شد. غیرمنتظره. چیزی، اندکی فراتر از هیچ. خلق زنده از غیرزنده؛ چندان که نبید از آب برآمد، این‌ دیگری نیز مدت‌ها معجزه‌ای برآمده از دست خدایان تلقی‌ می‌شد. امروز اما به عنوان نتیجه‌ تقریبا حتمی جایگاهِ گرمایی و شیمیاییِ سیاره ما در کیهان عنوان‌ می‌شود. خوب؛ همین موقعیت گرمایی و شیمیایی چه؟ آیا از آفرینش متناسب کیهان و شرایط مناسب زمین برای پیدایش حیات، می‌توان این‌طور استنباط‌ کرد که حکمت همه‌ اینها تنها پیدایش ما بوده ‌است؟ سیری از استدلالات منطقی که «برهان انسانی» نامیده ‌می‌شود، می‌گوید از آنجا که قوانین فیزیک برای ظهور شیمی کامل و بی‌عیب هستند و از آنجا که قوانین شیمی نیز برای ظهور حیات بی‌عیب هستند، تمام این نظم و ترتیب باید برای پیدایش حیات و به‌ویژه حیات انسانی، برنامه‌ریزی شده ‌باشد. هرکدام از قوانین فیزیک اگر اندکی متفاوت می‌بود، گیتی بسیار متفاوت ساخته ‌می‌شد و شاید هرگز پیدایش زندگی در چنین کیهانی میسر نمی‌بود. بسیار خوب. اما، فرض‌ کنیم تمام این دقایق، بختانه تنظیم‌ شده ‌باشند و امکان ظهور صُوَر دیگری هم از آنها وجود داشت؛ در جهانی که انسانی وجود ندارد، کسی هم نمی‌نشیند از این همه عجایب شگفت‌‌زده ‌شود؛ برهان انسانی ذاتا دچار تسلسل است و همین باعث‌ می‌شود از به‌کار‌بردن آن برای اثبات هر چیزی صرف‌نظر کنیم. بنابراین بار دیگر برمی‌گردم به ایمانی که دارم و بیش از این در برابر ظهور حیات درپی دلیل و طرح نخواهم گشت، بلکه تنها از بودنِ آن شگفت‌زده ‌می‌شوم. من معجزه حقیقی را تجلی ماورء‌‌الطبیعه‌ نمی‌پندارم، بلکه آن را ویژگی حیرت‌آوری از تجلیات طبیعی می‌دانم. زندگی، تحقیقا ظهور مکرر چیزی از دل هیچ‌ چیز است و گرچه بتوان آن را به کمک شیمی توضیح ‌داد، بی‌شک هر بار تکرار آن، معجزه‌ای دیگر است. در طول هزاران سال هسته مرکزی ادیان سنتی، با تلقی‌ای فرا‌طبیعی از معجزه همراه ‌بوده ‌است. طبیعت‌گرای معنوی اما همین تجلیات طبیعی را تجلیل ‌می‌کند. تجلیاتی که به عقیده من هزاران بار از معجزات منقول سحرآمیزترند. این تجلی در نهاد هر چیز زنده‌ای نهفته ‌است و همین معجزات بی‌شمارند که میـل درونی ما را بـه ماورا ارضا می‌کند.
می‌اندیشم، برگِ چمن را که کمی از سیاحت استارگان ندارد
خواه، که موری حقیر باشد، یا خرده‌ای ماسه، یا تخم چکاوکی، یک‌به‌یک، بی‌نقص و کامل‌اند
می‌اندیشم که داروَگ شاهکاری بی‌همتا‌ست
که طاق‌های بهشت پوشیده از تمشک‌های رونده‌ وحشی‌ست
که ظریف‌ترین بندهای دستانم، خواهد که همه‌ معماری آدمیان را به سخره بگیرد
که سر ماده‌گاوی، آن هنگام که می‌چرد، از هر پیکره‌ دست‌تراشی زیباتر است...
آوازی برای من، والت ویتمن
 (Walt Whitman (1819-1892), Song of Myself, 1855)
پی‌نوشت‌ها:
* ترجمه بخش دوم از کتاب The Sacred Depths of Nature، نوشته «ارسلا گودینو»، 1998
** سوپ آغازین (Primal یا Primeval یا Primordial Soup) نظریه‌ای که برای نخستین‌بار توسط «اوپارین» و «هالدان» ارائه ‌شد
(Oparin and Haldane) و همچنین به آزمایش «میلر-اوری»
(Miller–Urey experiment) معروف ‌شد. شکل امروزی این نظریه توسط «رابرت شاپیرو» (Robert Shapiro) در کتابش
(Origins: A Skeptics Guide to the Creation of Life on Earth)
ارائه‌ شد:
1- زمین آغازین جَوی کاهنده (در برابر اکساینده) داشته ‌است.
2- این جو تحت تأثیر انواع مختلفی از انرژی قرار داشته که موجب تشکیل ترکیبات آلی ساده می‌شده‌ است.
3- این ترکیبات در یک «سوپ» تغلیظ ‌شده‌اند.
4- با اعمال تغییرات بیشتر پلیمرهای آلی پیچیده‌تر ظاهر شدند.....شرق .

انقلاب سبز هیدروژن در انگلستان

*عبدالله مصطفایی

چند وقتی هست که در خبرها می‌شنویم مسئولان انگلستان اعلام کرده‌اند که قصد دارند ظرف یک دهه به فروش خودروهای جدید گازی و دیزلی پایان دهند؛ یعنی خودروهای الکتریکی را ترویج دهند و ضمنا سیستم‌های گرمایش منازل را نیز متحول کنند. در بسیاری از منابع از این موضوع به‌عنوان یک انقلاب هیدروژنی نیز تعبیر می‌شود؛ یعنی در این برنامه‌ها قرار است از هیدروژن برای گرمایش استفاده شود و این هیدروژن نیز از الکترولیز آب به‌ دست خواهد آمد. درست فکر کرده‌اید که برای تولید این هیدروژن به برق زیادی احتیاج است و هزینه‌ها افزایش خواهد یافت. اما قرار است آن‌قدر برق از انرژی‌های تجدیدپذیر تولید شود که هزینه‌ها بهینه شوند؛ یعنی مثلا در اروپا توربین‌های بادی بزرگ در داخل سرزمین، ساحل و فراساحل نصب شوند که علاوه بر آنکه برق کشورهای مختلف را تأمین کنند، برای تولید هیدروژن نیز به‌کار گرفته شوند. به گزارش «انرژی امروز»، مؤسسه وود مکنزی در گزارشی که اخیرا درباره جایگاه سوخت پاک هیدروژن در دنیا منتشر کرده، می‌گوید سال 2020 نقطه عطفی در ظهور بازارهای هیدروژن کم‌کربن است. در انیمیشن گالیور یا سرزمین لی‌لی‌پوت، آقایی به نام «گلامپ» بود که همیشه می‌گفت «من می‌دانم که اینها بالاخره شکست خواهند خورد» و البته در همه دنیا افراد زیادی هستند که مانند «گلامپ» فکر می‌کنند. اما گویا روند امور سمت‌و‌سوی دیگری دارد؛ یعنی نشریه گاردین در تاریخ 30 نوامبر 2020 اعلام کرد که 300 خانه در اسکاتلند برای اولین‌بار در جهان به سیستم گرمایش و پخت‌وپز با هیدروژن سبز رایگان مجهز می‌شوند و اگر فاز اول کار به‌خوبی پیش برود هزار منزل دیگر نیز به این برنامه خواهند پیوست. سازمان Ofgem حدود 18 میلیون پوند و دولت اسکاتلند حدود هفت میلیون پوند به این برنامه اختصاص داده‌اند تا انگلستان را در رسیدن به اهداف برنامه کم‌کربن مساعدت کنند. در این زمینه آقای «آنتونی گرین» که مدیر پروژه شبکه ملی هیدروژن است، گفته که اگر واقعا می‌خواهیم به کربن صفر در آینده برسیم، نیاز داریم از گزینه‌های سبز مانند هیدروژن به‌جای متان استفاده کنیم. ضمنا در خبرها آمده بود که دولت انگلیس یک برنامه ۱۵‌میلیارد‌دلاری برای استفاده از چهار گیگاوات انرژی بادی فراساحلی برای تولید هیدروژن تجدیدپذیر در اوایل دهه ۲۰۳۰ ارائه داده است. یک پروژه دیگر نیروگاه بادی ۳۵۳‌مگاواتی است که در ۳۰‌کیلومتری ساحل سافولک واقع شده و حدود ۱٫۵ میلیارد پوند سرمایه‌گذاری شده است. پیش‌بینی می‌شود این پروژه برای تأمین نیاز بیش از ۳۸۰ هزار خانوار متوسط در انگلیس، برق کافی تولید کند. سایت  zmescience.com در گزارشی به تاریخ اول دسامبر 2020 اعلام کرده که هرچند انگلستان بزرگ‌ترین تولیدکننده برق بادی فراساحل است، ولی در نظر دارد که بزرگ‌ترین نیروگاه بادی فراساحل را در منطقه Dogger Bank برپا دارد که این کار توسط شرکت انگلیسی SSE و شرکت نروژی Equinor که در زمینه انرژی فعال است، با هزینه هشت میلیارد دلار در سه فاز B، A و C انجام خواهد شد. هر فاز ظرفیت تولید 1.2 گیگاوات را خواهد داشت. دو فاز آغازین این پروژه توسط 29 بانک و سه آژانس اعتباری تأمین مالی شده است و در سال 2021 شروع می‌شود و در آنها از توربین‌های 13‌مگاواتی هالیاد ایکس شرکت جنرال‌الکتریک استفاده خواهد شد که بزرگ‌ترین توربین‌های حال حاضر جهان به‌شمار می‌روند و در عظمت این توربین‌ها همان بس که گفته می‌شود که هر دور چرخش این پره‌ها برق یک خانه انگلیسی را برای دو روز تأمین می‌کند. قرار است پس از پایان تمام فازهای این پروژه، سالانه برق شش میلیون خانه در انگلستان تأمین شود که معادل پنج درصد برق مورد نیاز این کشور است. طرفداران آقای «گلامپ» یا همان منفی‌بافان جهان معتقدند که انگلستان این کارها را به دو دلیل انجام می‌دهد؛ اول آنکه قرار است در آینده نزدیک اجلاس تغییر اقلیم در این کشور برگزار شود و می‌خواهد سایر کشورها را برای کاهش گازهای گلخانه‌ای تحت فشار قرار دهد و در‌ثانی کشورش را همراستا با رئیس‌جمهور جدید آمریکا آقای «بایدن» نشان دهد که به امور زیست‌محیطی علاقه‌مند است، وگرنه این دولت اصراری برای این کارها ندارد. در مقابل افراد خوش‌بین معتقدند که انگلستان راه دیگری ندارد؛ چون کشورهای بزرگ و کوچک اروپایی م