بهار نیوز - 10 فناوری جدید که دنیا را تغییر خواهند داد

گروه علمی: دنیا به سرعت در حال دگرگون شدن است و همپا شدن با انواع فناوری‌هایی که سربرمی‌آورند به راستی دشوار است.

هر روز در بخش‌های مختلف از کشاورزی گرفته تا پزشکی پیشرفت‌های تازه‌ای رخ می‌دهد که برخی‌ از آنها جهانی را که تاکنون می‌شناخته‌ایم، دگرگون خواهند کرد. در این نوشتار اندکی با فناوری‌هایی در حال ظهور آشنا خواهیم شد فناوری‌هایی که طی چند سال آینده به طور مستقیم بر زندگی انسان‌ها اثر خواهند گذاشت.

گوشت آزمایشگاهی(In Vitro)
در مورد گیاه‌خواری یا گوشت‌خواری هر موضعی که داشته باشید نمی‌توان انکار کرد که نظام کنونی انسان برای تهیه‌ گوشت فاقد پایداری است. انبوهی از منابع صرف تغذیه، کشتار و حمل‌ونقل دام‌ها می‌شود و مقدار زیادی آب و انرژی از این بابت هدر می‌رود. دام‌هایی که پرورش می‌دهیم مقدار زیادی هم گاز متان تولید می‌کنند که در دگرگونی آب و هوا نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. افزون بر تبعات زیست‌محیطی، بحث بدرفتاری با دام‌ها نیز در میان است. در دامداری صنعتی انبوه دام‌ها را در مکان‌هایی تنگ و بسته نگه می‌دارند و این حیوان‌های زبان بسته در کل عمرشان هرگز گشتی در طبیعت نمی‌زنند.

تصور آینده‌ای که انسان دست از گوشت‌خواری بردارد دشوار است و با واقعیت نمی‌سازد. البته انسان جزو همه‌چیزخواران است و بی‌شک بدون گوشت هم می‌تواند زندگی کند اما فرهنگ خوردن گوشت در اکثر جاهای جهان چنان نیرومند است که نمی‌توان آن را از بین برد. بنابراین راه‌حل این معضل گوشت آزمایشگاهی است. گوشت آزمایشگاهی همان طور که از نامش پیدا است در آزمایشگاه تولید می‌شود. پیش از آن که با انزجار از خواندن بقیه‌ این نوشتار خودداری کنید قدری از منظر علمی به موضوع نگاه کنید. گوشت هم ماده‌ای است که از اتم‌ها تشکیل شده است و اگر بتوانیم اتم‌های گوشت را دقیقا بازآفرینی کنیم گوشتی که به دست می‌آید فرقی با گوشت عادی ندارد. یعنی نمی‌توان گوشت آزمایشگاهی را از گوشت طبیعی متمایز کرد.

پت‌براون استاد زیست‌شناسی مولکولی دانشگاه استنفورد در بخشی از مصاحبه‌اش با روزنامه‌ گاردین گفته است: هیچ علاقه‌ای ندارم که غذای تازه‌ای برای گیاه‌خواران درست کنم. می‌خواهم برای مردمی که با خوردن گوشت مشکلی ندارند و دوست دارند به گوشت‌خواری ادامه دهند چاره‌ای بیندیشم. می‌خواهم آلودگی کره‌ زمین به دست انسان را 50 درصد کاهش دهم. افزون بر این گوشت آزمایشگاهی چون زنده نیست هرگز هم نمی‌میرد. به لحاظ اخلاقی هم وضعیت بهتری دارد. از لحاظ زیست‌محیطی هم تهیه‌ آن به منابع کمتری نیاز دارد. البته به لحاظ اقتصادی هنوز قیمت گوشت آزمایشگاهی برای تولید انبوه خیلی زیاد است. در ضمن دامداران سراسر جهان نیز از طریق موانع قانونی با آن مقابله می‌کنند.

بالا بودن هزینه‌ تولید بزرگ‌ترین مانع برای مصرف گوشت آزمایشگاهی است ولی جای امیدواری است که با پیشرفت‌هایی که در این حوزه رخ خواهد داد هزینه هم پایین بیاید. نیوهاروست و مدرن میدو از جمله شرکت‌هایی هستند که برای به واقعیت رساندن گوشت آزمایشگاهی تلاش می‌کنند. خدا را چه دیده‌اید شاید بشود گوشت را از طریق چاپ سه‌بعدی هم تولید کرد. شاید سال‌ها طول بکشد که این فناوری به تولید انبوه برسد ولی وقتی هم که برسد همه چیز را تغییر خواهد داد.

استخوان‌بندی برقی(Powered Exoskeleton)
صندلی چرخ‌دار یکی از بهترین وسایلی است که در اختیار داریم اما خیلی محدودکننده است. به تنهایی نشستن روی آن و برخاستن از روی آن دشوار است، با آن نمی‌توان از پله‌ها بالا رفت و سبب می‌شود که افراد توانخواه به لحاظ جسمانی در ترازی پایین‌تر از هم‌نوعان دیگر خود قرار گیرند. در صورتی که استخوان‌بندی برقی به واقعیت بپیوندد همه چیز عوض خواهد شد. در مورد این فناوری هم مثل بسیاری از فناوری‌های در حال ظهور، هزینه‌ تولید معضل بزرگی است ولی در آینده کاهش خواهد یافت. هم‌اکنون یکی از نمونه‌های تجاری این فناوری به نام ریواک بهترین جانشین برای صندلی چرخ‌دار است ولی نمونه‌های بسیار دیگر هم وجود دارد.

ریواک به طور مشخص به افراد مبتلا به فلج پایین‌تنه امکان می‌دهد بایستند و راه بروند، نرمش‌های ورزشی انجام دهند، سبک زندگی سالم‌تری در پیش گیرند و بتوانند کنار هم‌نوعان دیگر خود بایستند. در واقع این فناوری معجزه‌ای است حیات‌بخش برای افراد مبتلا به آسیب‌های نخاعی و فلج پایین‌تنه تا زندگی روزانه‌شان را دگرگون کنند و هم به لحاظ جسمی هم به لحاظ روحی توان‌شان را افزایش دهند. حتی این فناوری به درد افرادی هم می‌خورد که توانخواه نیز نیستند. مثلا سربازان ارتش آمریکا برای راهپیمایی بیشتر و حمل بیشتر بار از این فناوری استفاده می‌کنند. البته منبع تغذیه همچنان یکی از مشکلات این فناوری است. نهادهای بسیاری از جمله ناسا در پی رفع مشکلات این فناوری هستند.

رایانه‌های مغزفرمان (Brain-controlled)
بله درست است رایانه‌ها و افزاره‌هایی که می‌توان با مغز به آنها فرمان داد و تحت اختیارشان گرفت. رایانه که تحت فرمان فکر باشد مشکلات زیادی حل می‌شود مثلا افرادي كه ناتوانی دست و پا دارند به راحتی می‌توانند به استخوان‌بندی‌های برقی و سایر افزاره‌ها فرمان بدهند. رایانه‌های مغزفرمان در ترکیب با سایر افزاره‌ها می‌توانند تغییرات شگرفی پدید آورند اما به تنهایی هم تغییرات زیادی پدید می‌آورند و به کمک آن می‌توان اینترنت‌نوردی کرد، انواع بازی‌ها را انجام داد یا فیلم تماشا کرد. قدمت تولید این گونه رایانه‌ها به سال 2004 می‌رسد ولی هنوز کار زیادی باید انجام داد تا به بهره‌برداری تجاری برسند. البته نگرانی‌هایی هم وجود دارد که رخنه کردن در مغزها یکی از آنها است.

نمک‌زدایی
آب شیرین جهان رو به پایان است. در جهانی که عمدتا از آب تشکیل شده است چنین حرفی عجیب به نظر می‌رسد اما در کمال تاسف آب تمام اقیانوس‌ها شور است. فناوری نمک‌زدایی مدت‌ها است که به میدان آمده است ولی به خاطر گرانی نمی‌توانسته منبعی اقتصادی برای تامین آب باشد، اما اوضاع دارد تغییر می‌کند. از تبدیل آب شور به آب شیرین، شورآبی هم به جا می‌ماند که آکنده از نمک و همچنین انواع فلزات است. در گذشته این شورآب پسماند تلقی می‌شد اما روش‌های جدید استخراج امکان می‌دهد تا بتوان به تمامی از آن شورآب استفاده کرد. اگر به لحاظ اقتصادی بتوان از شورآب به جا مانده از فرایند نمک‌زدایی، فلز استخراج کرد و از استخراج فلز از معادن خلاص شد هزینه‌های نمک‌زدایی جبران خواهد شد. یعنی بازی برد-بردی خواهیم داشت: هم آب شیرین به دست می‌آوریم، هم برای ساخت باتری و سایر افزاره‌ها فلز خواهیم داشت.

حمل و نقل پرسرعت
حمل و نقل پرسرعت یعنی رساندن مدت سفری که شش ساعت طول می‌کشد به 35 دقیقه. مثل سفر از لس‌آنجلس به سانفرانسیسکو. در این سامانه که هنوز حالت نظری دارد حداکثر سرعت به 1200 کیلومتر در ساعت می‌رسد. برای هر 2 نمونه‌ مسافری و باری هم طرح‌هایی تدوین شده است. نمونه‌ای از این سامانه که فراحلقه نام دارد خیلی گران تمام می‌شود اما به هر حال روند ترابری پرسرعت چنین سمت و سویی دارد. دنیا دستخوش فرایند جهانی‌گردانی شده است و مردم باید سریع‌تر از گوشه‌ای به گوشه‌ای دیگر در جهان جابه‌جا شوند.

یکی دیگر از سامانه‌های نویدبخش در این حوزه که در آینده‌ نزدیک محقق خواهد شد سامانه‌‌ای بدون اصطکاک است که در آن مردم را درون محفظه‌ای قرار می‌دهند و به سوی مقصدشان شلیک می‌کنند. سرعت در این روش به 7000 کیلومتر در ساعت می‌رسد به طوری که از نیویورک در کرانه‌ شرقی آمریکا تا لس‌آنجلس در کرانه‌ غربی آن را می‌توان در عرض 45 دقیقه طی کرد سفری که با هواپیما شش ساعت طول می‌کشد. مصرف سوخت هم خیلی کمتر از هواپیما است.

ویرایش ژنگان(genome)
منشا بسیاری از بیماری‌ها، ژن‌های معیوب است اما اگر بتوان آنها را عوض کرد چه می‌شود؟ ویرایش ژنگان یعنی همین که در سال‌های اخیر خیلی اوج گرفته است. به کمک این فناوری پیشرفته می‌توان انبوهی از بیماری‌های ژنی را برطرف کرد. بسیاری از شرکت‌های زیست‌فناوری در تامین اعتبار برای تحقیقات در این حوزه‌ درمانی محتمل موفق بوده‌اند مثل شرکت بلوبرد بایو که به تازگی 116 میلیون دلار صرف این کار کرد یا شرکت جونوتراپیوتیک که 120 میلیون دلار صرف این کار کرد. قابلیت ویرایش یا تعویض ژن‌ها مبتنی بر ویروس‌های اصلاح‌شده‌ای مثل ای‌ای‌وی(AAV) است که وارد بدن انسان می‌شوند و ژن‌های معیوب را با ژن‌های سالم عوض می‌کنند. روش دیگر بیرون آوردن برخی از یاخته‌ها، درمان کردن‌شان با استفاده از ویروس اصلاح شده و برگرداندن‌شان به بدن بیمار است. تمام این روش‌ها گران است ولی وقتی شرکت‌های بیشتری در این حوزه سرمایه‌گذاری کنند ارزان می‌شوند.

برق خورشیدی
منابع انرژی جانشین بحث داغ این روزها در جهان است که سرمایه‌گذاری‌های زیادی را به سوی خود جذب می‌کند. انرژی خورشیدی در حوزه‌ انرژی‌های جانشین بیش از همه مطرح است. صفحه‌های خورشیدی مدتی است که به میدان آمده‌اند اما چندان کارآمد نیستند. پربازده‌ترین صفحه‌ خورشیدی در سال 2014 دارای بازده‌ 7/44 درصد بود. این شاخص برای اکثر صفحه‌های خورشیدی عادی خیلی کمتر است. هنوز جای زیادی برای پیشرفت وجود دارد و انگار رونق این حوزه به راستی آغاز شده است.

بسیاری از کارشناسان معتقدند که انرژی خورشیدی توان آن را دارد که در آینده‌ نزدیک به رقیب سوخت‌های سنگواره‌ای تبدیل شود. فناوری‌های بسیاری در این حوزه می‌توانند بازی را دگرگون کنند مثل نانوپلاستیک‌ها، صفحه‌های خورشیدی شفاف، سلول‌های خورشیدی افشانه‌دار و رایانه‌های پیشرفته‌ پیش‌بین. قیمت بسیاری از این فناوری‌ها به سرعت در حال کاهش است و به زودی خانواده‌های متوسط هم می‌توانند در خانه‌های‌شان صفحه‌های خورشیدی نصب کنند و کاملا از لحاظ انرژی مستقل شوند.

بیماری‌سنج(tricorder)
افزاره‌ای طبی که می‌تواند تمام علایم حیاتی انسان را بسنجد و بیماری‌های مختلف را تشخیص دهد. شرکت کوالکوم جایزه‌ای 10 میلیون دلاری برای سازنده‌ چنین دستگاهی گذاشته است. دستگاهی که بتواند فشار خون، میزان اشباع اکسیژن خون، ضربان قلب، دما و تنفس را پایش‌گری کند و 12 بیماری مختلف از جمله سیاه‌سرفه، اچ‌آی‌وی و زونا را در جا تشخیص دهد. چنین هدفی به راستی بلندپروازانه است ولی در صورت تحقق گام بزرگی در حوزه‌ پزشکی و اشاعه‌ بهداشت در کشورهای فقیر خواهد بود. مثل ابزارهایی است که در فیلم‌های تخیلی دیده‌ایم اما به زودی محقق خواهد شد.

پهپادهای کشاورزی
کشاورزی کار پرزحمتی است؛ هم پرزحمت است، هم کم‌درآمد و آکنده از عدم قطعیت. اما پهپاد می‌تواند اوضاع را عوض کند. چنین پهپادهایی دیگر ماهیت نظامی ندارند بلکه بیشتر به دوربین‌های پرنده شباهت دارند. به لطف کاهش قیمت پردازنده‌ها، دوربین‌ها و افزاره‌های جی‌پی‌اس قیمت‌شان هم رو به کاهش است. این پهپادها سامانه‌ خودکار خلبانی دارند و برخاستن و نشستن‌شان به صورت خودکار است. با این پهپادها می‌توان از مزرعه عکس‌های فراوانی گرفت و آن را تحلیل کرد. عکس‌های فروسرخ مشخص می‌کنند که چه بخشی از محصول وضعیت خوبی ندارد، مشکلات آبیاری را مشخص می‌کنند و نواحی آفت زده آشکار می‌شود. پهپاد بخشی جدایی‌ناپذیر از کشاورزی نسل‌ آینده است؛ کشاورزی مبتنی بر افزایش محصول و کاهش مصرف منابع.

انباره‌های بزرگ الکتریسيته
ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس کار دشواری است و یکی از چالش‌های بزرگ برای منابع انرژی جانشین است زیرا این منابع در زمان‌بندی‌های مختلفی انرژی تولید می‌کنند. مثلا صفحه‌های خورشیدی طی روز کلی انرژی تولید می‌کنند اما در شب این گونه نیست. تولید برق‌ توربین‌های بادی نیز خیلی اتفاقی است. این منابع گاهی انرژی خیلی زیادی تولید می‌کنند و گاهی هم خیلی کم. بنابراین اگر قرار است این منابع جانشین زغال‌سنگ و نفت شوند به انباره‌هایی موثر نیاز دارند.

راهکارهای زیادی در این حوزه مطرح شده است مثل استفاده از باتری‌های جامد و مایع عادی، اما ابرخازن‌های گرافینی از همه جدید‌تر هستند. این ابرخازن‌ها می‌توانند مقدار زیادی انرژی ذخیره کنند و خیلی از باتری‌های الکتریکی عادی کارآمدتر هستند. گرافین طبیعت‌پسند هم هست و نسبتا مقرون‌به‌صرفه است. تحقیقات نویدبخشی در این حوزه در دست انجام است.