پیش بینی های علمی که در سال ۲۰۱۶ به حقیقت پیوستند

مدرن‌ترین پیشرفت‌های علم در سال ۲۰۱۶ را بخوانید و با پیشروترین ابداعات علوم مختلف آشنا شوید.

به گزارش جی پلاس، یک سال میلادی دیگر هم گذشت و ما اکنون به فردای رؤیایی‌مان یک قدم نزدیک‌تر شده‌ایم. بیایید نگاهی به مدرن‌ترین پیشرفت‌های سال ۲۰۱۶ بیندازیم.

 هوش مصنوعی یک استاد بزرگ در بازی گو (Go) را شکست داد

آلفاگوی گوگل، ۴ دست از ۵ دست بازی گو را از لی سدول، قهرمان جهان در این بازی، می‌برد. اهمیت این مسابقات به اندازه‌ی رویارویی دیپ بلو (کامپیوتر شطرنج‌باز) و استاد بزرگ شطرنج، گری کاسپاروف، در سال ۱۹۹۶ و مسابقه‌ی جئوپاردی (کوییزهای اطلاعات عمومی) دیپ بلو در برابر قهرمانان این بازی در سال ۲۰۱۱ است. برخی از کارشناسان در طول مسابقات، ساده‌انگارانه ادعا می‌کردند در این بازی که به خاطر گیم پلی پیچیده‌اش مشهور است، ماشین‌ها شانسی در برابر انسان ندارند.

_{لی سدول پس از باختش به گوگل آلفاگو (تصویر ازAP)}

سدول پس از باخت خود با کمرویی عنوان کرد: «پس از تجربه‌ام با آلفاگو، باورهای قدیمی برایم زیر سؤال رفته است؛ بنابراین باید مطالعات بیشتری داشته باشم». شکست سدول یادآوری قابل توجهی بود که ماشین‌ها با سرعت زیادی به سطوح هوش انسان نزدیک می‌شوند و هیچ دامنه‌ای از فعالیت‌های بشری از قدرت هوش مصنوعی ایمن نیست.

خودروهای خودران اوبر به حقیقت پیوستند

حضور تاکسی‌های خودران امری اجتناب‌ناپذیر بود؛ با این وجود هنگامی که اوبر (Uber) در ماه اکتبر توسعه‌ی ناوگانی از وسایل نقلیه‌ی خودران را آغاز کرد، شوک بزرگی به همه وارد شد. این لحظه، آغاز دوره‌ای جدید در حمل‌ونقل را مشخص کرد.

خودروها از حالت ایده‌آل فاصله‌ی بسیاری دارند و برخی از مؤسسات حقوقی نیز با این طرح‌ها مشکل دارند. اما کمی که زمان بگذرد، رانندگی مشترک با روبات‌ها همه‌گیر خواهد شد.

نخستین کودک با سه والد ژنتیکی متولد شد

دکتر جان ژانگ، آبراهام، نخستین کودک با سه والد ژنتیکی را در آغوش گرفته است

روشی بحث‌برانگیز به نام انتقال هسته‌ی میتوکندری برای تولد این پسربچه به کار رفت و از مواد ژنتیکی سه والد مشخص استفاده شد. این درمان از انتقال بیماری‌های جدی از مادر به فرزند جلوگیری می‌کند. در مورد آبراهام، اختلال ژنتیکی مهلک و ناتوان‌کننده‌ای به نام سندرم لی که بر رشد سیستم عصبی تأثیر می‌گذارد، متوقف شد. این تکنیک در ایالات متحده غیرقانونی است؛ بنابراین دکتر جان ژانگ، پزشک مرکز باروری امید جدید منهتن این روش را در مکزیک، «جایی که قانونی وجود ندارد»، عملی کرده است. 

دختربچه‌ای برای احیا در سال‌های آینده منجمد شد

آرزوی هنگام مرگ دختربچه‌ای ۱۴ ساله با تومور ترمینال مغزی به حقیقت پیوست. دادگاه عالی بریتانیا درخواست او مبنی بر منجمد شدن در مرکز سرمازیستی در ایالات متحده را پذیرفت. پدر این دختر در ابتدا مخالف خواسته‌ی او بود، اما دادگاه تشخیص داد که مادر او بهتر از منافع دخترک دفاع کرده است.

منبع‌های انستیتوی سرمازیستی در میشیگان. دخترک اکنون در اینجا منجمد و حفظ شده است

این دختربچه  بعد از مرگ در انستیتوی سرمازیستی میشیگان منجمد شده است و نگه‌داری می‌شود. این پرونده نشان داد میل به حفظ شدن در کپسولی بزرگ از نیتروژن مایع آن قدرها هم افراطی نیست که بر تصمیم قاضی در مورد قیمومیت تأثیر بگذارد. 

دانشمندان موفق شدند یک موجود زنده‌ی مصنوعی را با ۴۷۳ ژن به وجود بیاورند

پژوهشگران Synthetic Genomics و انستیتو جی کریگ ونتر یک ژنوم باکتری سنتزی و کوچک طراحی کردند و ساختند. این ژنوم از هر چیز دیگری در طبیعت کوچک‌تر است.

هدف این آزمایش ساخت ژنومی پایه بود تا دانشمندان با استفاده از آن حیات را مطالعه و از آن به‌عنوان یک شاسی برای اضافه کردن ژن‌های تازه استفاده کنند. باکتری ۴۷۳ ژنی، موسم به Syn 3.0 می‌تواند جهت ساخت انواع سلول‌ها با ویژگی‌های مشخص استفاده شود. این باکتری به دانشمندان امکان می‌دهد موجودات مصنوعی بسازند و از آن‌ها برای تولید داروها، مواد بیوشیمیایی، سوخت‌های زیستی و مواد غذایی جدید استفاده کنند. 

متخصصان ژنتیک از CRISPR برای بالا بردن توان انسان استفاده کردند

در سال ۲۰۱۵، گروهی از دانشمندان چینی برای اولین بار از ابزار دست‌کاری ژن CRISPR برای تغییر جنین انسان استفاده کردند. آن‌ها ژنی معیوب را که یک اختلال خونی کشنده به وجود می‌آورد، از بین بردند (جنین‌ها پس از آزمایش از بین برده شدند). اما در آوریل امسال، دومین گروه پژوهشگران چینی از CRISPR استفاده کردند و کاری بسیار جالب‌تر انجام دادند. آن‌ها به جنین انسان عاملی بیولوژیکی برای افزایش توان دادند.

این پژوهشگران به‌طور ویژه، جهشی سودمند معرفی کرده‌اند که ژن سلول مصون را از کار می‌اندازد و در نتیجه نفوذ به سلول‌های مصون انسان برای ویروس HIV غیرممکن می‌شود (مانند آزمایش ۲۰۱۵، جنین‌ها نابود شدند). کسری بسیار کوچک از جمعیت انسان، این مصونیت را در خود دارد، اما CRISPR می‌تواند این قابلیت را به همه‌ی جهان بدهد.

در خبرهای مرتبط، تیمی تحقیقاتی از دانشگاه سیچوان چین سلول‌های مصون تغییریافته را به بیماری که از فرمی تهاجمی از سرطان ریه رنج می‌برد، تزریق کردند. دانشمندان با استفاده از CRISPR-Cas9 سلول‌ها را در حضور سرطان، مقاوم‌تر کردند. این نخستین باری بود که ابزار دست‌کاری ژن برای درمان یک انسان زنده به کار رفت. 

رابط‌های عصبی قدمی بلند رو به جلو برداشتند

امسال سالی بزرگ برای رابط‌های کاربری مغز-رایانه (BCI) بود. تیمی تحقیقاتی از دوک هلث به مدیریت میگوئل نیکوللیس رابط وایرلس مغز را توسعه دادند. این رابط کاربری به میمون‌ها اجازه می‌دهد تا حرکات یک روبات ویلچر را با افکارشان کنترل کنند. تیم دیگری در انستیتو تکنولوژی فدرال سوئیس در لوزان از دستگاه عصبی ایمپلنت شده برای بازگرداندن راه رفتن در پستانداران فلج استفاده کردند.

پژوهشگران هلندی با موفقیت یک ایمپلنت مغزی را آزمایش کردند. این ایمپلنت به بیماری مبتلا به لوگرینگ در مراحل پیشرفته‌، امکان می‌داد پیام‌ها را با سرعت دو حرف در دقیقه هجی کند. در آزمایشی مرتبط، میمون‌ها با استفاده از BCI، در هر دقیقه ۱۲ کلمه در ذهنشان مخابره می‌کردند. پژوهشگران جان هاپکینز سیستمی ابداع کرده‌اند که به شخصی با دستان مصنوعی امکان می‌دهد با افکارش، انگشتان را جابجا کند. تیم دیگری از موسسه‌ی باتل مموریال ایمپلنت مغزی را توسعه داده است که به مردی با فلج همه‌گیر امکان داد با افکارش گیتار هیرو بازی کند. این مرد نخستین شخص در تاریخ است که عملکردهای بدن خود را با استفاده از سیگنال‌های مغزی‌اش به دست می‌آورد.

هدست‌های واقعیت مجازی بسیار خوبی وارد بازار شدند

پس از پیش‌بینی‌ها و تجاری‌سازی‌های آزاردهنده، بالاخره هدست‌های واقعیت مجازی، همه‌جانبه در دسترس قرار گرفتند، اما با قیمتی بسیار بالا. Oculus Rift و HTC Vive انتظارات بسیار بالایی را برآورده کرده‌اند. این دستگاه‌ها واقعا عالی و بسیار سرگرم‌کننده هستند. 

دانشمندان ژنوم مصنوعی انسان را از ابتدا می‌سازند

در ماه می گذشته، بیش از صد دانشمند، وکیل و کارآفرین در جلسه‌ای مخفیانه امکان ساخت ژنوم انسان را بررسی کردند. ژورنالیست‌ها دعوت نشده بودند و شرکت‌کنندگان نیز نباید در مورد این جلسه، کلمه‌ای بر زبان می‌راندند. یک ماه بعد، جرج چارچ، زیست‌شناسی از‌ هاروارد، گفت در مورد این پروژه اغراق شده است. او گفت این پروژه، نوشتن پروژه‌ی ژنوم انسانی (HGP-write)، تلاشی برای ساخت و توسعه‌ی ژنومی کاملا سنتزی در سلول‌های انسانی در عرض ۱۰ سال آینده است.

_{پریس، انسان بازسازی شده در فیلم بلید رانر. آیا انسان‌های کاملا مصنوعی به حقیقت خواهند پیوست؟}

پژوهشگران امید دارند تکنولوژی‌های جدیدی توسعه دهند که به آن‌ها امکان دهد زنجیر‌های بلند DNA مصنوعی انسان را به هم بچسبانند و سپس به این سلول‌های مصنوعی در آزمایشگاه جان ببخشند. آن‌ها می‌گویند که پا را از این فراتر نخواهند گذاشت! پیش رفتن پروژه تا این حد خوب است. اما چنین زمینه‌های پژوهشی می‌توانند در نهایت برای ساخت موجودات مصنوعی و حتی انسان‌های طراحی‌شده استفاده شوند. 

انرژی‌های تجدیدپذیر سریع‌تر از هر منبع تولید برق دیگری رشد می‌کنند

آژانس بین‌المللی انرژی در ماه اکتبر گزارشی منتشر کرد که نشان می‌دهد ظرفیت برق انرژی‌های تجدیدپذیر، بالاترین رشد( ۱۵۳ گیگاوات) را تاکنون داشته است؛ این مقدار برابر کل انرژی مصرفی کانادا است. نیروگاه‌های برق خورشیدی و بادهای ساحلی بیشترین سهم را در این افزایش دارند؛ سال گذشته، حدود نیم میلیون پنل خورشیدی هر روز در سراسر جهان نصب شده است.

آژانس بین‌المللی انرژی می‌گوید: «برای نخستین بار انرژی‌های تجدیدپذیر بیش از نیمی از افزایش سالانه‌ی سطح گنجایش برق را تأمین کرده است و از زغال‌سنگ، از نظر ظرفیت نصب‌شده‌ی تجمعی در جهان پیشی گرفته‌اند». اگر بخواهیم از نظر فنی بررسی کنیم، این نقطه‌ی عطف در سال ۲۰۱۵ رخ داده است، اما ما تا اکتبر امسال از آن بی‌خبر بودیم.

الگوریتمی «سرکش» مسئول سقوط پوند انگلیس شناخته شد

پوند انگلستان در ۷ اکتبر امسال، ناگهانی و سریع سقوط کرد و در عرض چند دقیقه ارزش آن در برابر دلار آمریکا ۶ درصد کاهش یافت. کارشناسان مقصر را مقدار زیاد معاملات سهام دانستند و البته به الگوریتمی که در واکنش به  نظرات رئیس‌جمهور فرانسه، فرانسوا اولاند، در مورد مذاکرات سخت‌گیرانه‌تر در زمینه برکسیت ایجاد شده بود هم اشاره کردند. این حادثه قدرت رو به رشد ربات‌ها، اتکای ما به آن‌ها و ناتوانی ما در کنترل آن‌ها را نشان می‌دهد.

در اخبار مرتبط، دانشجویان انستیتو تکنولوژی جورجیا، گمان می‌کردند که یکی از دستیاران آموزشی آن‌ها، شخصی حقیقی به نام جیل واتسون است. اما در حقیقت این دستیار، هوش مصنوعی بود. این دستیار آموزشی، سؤال‌های دانشجویان را با ۹۷ درصد قطعیت پاسخ می‌داد. این طرح در ماه آوریل اجرا شده بود. 

پژوهشگران راهی امیدوارکننده یافته‌اند تا مغز را پس از مرگ حفظ کنند

مغز یک خرگوش با استفاده از ماده‌ای شیمیایی به ماده‌ای شیشه‌ای تبدیل و سپس تا دمای نزدیک به نیتروژن مایع سرد شده است. تیم پژوهشی «داروی قرن ۲۱» با این پژوهش نشان دادند حفظ تقریبا کامل و طولانی‌مدت ساختار مغز پستانداران امکان دارد.

مغز تثبیت شده‌ی یک خرگوش به روش شیمیایی

این روش جدید به دانشمندان امکان می‌دهد مغزها را با جزییاتی بی‌سابقه مطالعه کنند. این روش می‌تواند در انجماد و نگه‌داری بدن انسان در دمای پایین به‌منظور حیات بخشیدن به آن‌ در آینده هم استفاده شود. مغز در این روش اساسا به تکه‌ای پلاستیک بی‌اثر تبدیل می‌شود و تمام اجزای بیولوژیک آن از بین می‌روند. بنابراین در بهترین حالت با استفاده از این روش می‌توان یک مغز کپی ساخت. 

قدمی بزرگ به‌سوی همجوشی هسته‌ای برداشتیم

دانشمندان آلمانی در فوریه‌ی امسال با استفاده از دستگاه همجوشی هسته‌ای تجربی، پلاسمای هیدروژن تولید کردند. در این آزمایش، پالسی دو مگاواتی از انرژی  ماکروویو، ابری از هیدروژن گازی را تخریب و آن را به پلاسمای هیدروژن با چگالی بسیار کم تبدیل کرد.

پلاسمای بسیار بسیار داغ (انستیتوی ماکس پلانک)

این پروسه بیش‌تر از کسری از ثانیه طول نکشید، اما مشابه آنچه در خورشید اتفاق می‌افتد؛ پلاسما ۸۰ میلیون درجه داغ شد. زمان می‌برد تا به هم‌جوشی امن، پایدار و قابل استفاده دست یابیم، اما این آزمایش قدمی بسیار بزرگ در آن جهت است.