أفكار من شأنها أن تغير العالم / مجلة ساينتفيك أمريكان

تسع تقنيات جديدة من شأنها إحداث التغيير / المحررين

الثورات تبدأ أحياناً بأبسط الأفكار. عندما أراد مخترع شاب يدعى ستيف جوبز وضع قوة الحوسبة في أيدي "الأشخاص الذين ليس لديهم خبرة في استخدام أجهزة الكمبيوتر والذين ليسوا مهتمين حقًا باكتساب مثل هذه الخبرة"، فقد تقدم بنا من التكنولوجيا الخرقاء لأجهزة الكمبيوتر المركزية وخطوط الأوامر إلى التطورات خفيفة الوزن لنظامي التشغيل Macintosh وiPhone. ساعدت فكرته في تغيير علاقتنا بالتكنولوجيا إلى الأبد.

ما هي الأفكار الأخرى البسيطة ولكن الثورية الموجودة حاليًا في المختبرات في انتظار اللحظة المناسبة لجعلها كبيرة؟ وقد وجدنا تسعة منها، وفي الصفحات التالية سنشرحها وكيف يمكن أن تهزك

النظام الحالي: أجهزة كمبيوتر تعمل مثل العقول، وبطاريات يمكن ملؤها في محطة الوقود، وعملة بلا حدود، والمزيد. هذه المجموعة هي تكريمنا لقوة الفكرة البسيطة.

دواء

المراقبة الشخصية المستمرة لصحتك / إليزابيث سفوبودا

سيكون هاتفك الذكي قادرًا على مراقبة المؤشرات الطبية الحيوية وتنبيهك في الوقت الفعلي عند ظهور أول علامة على وجود مشكلة

يذهب معظم الأشخاص إلى الطبيب عندما يشعرون بألم في الصدر أو كتلة مشبوهة، ولكن غالبًا ما تظهر علامات المرض هذه بعد فوات الأوان. يتطلب الاكتشاف المبكر للأعراض مراقبة مستمرة، تمامًا كما يفعل الهاتف الخلوي. يمكن لأنظمة المسح الطبي التي تستفيد من التدفق المستمر للبيانات من الهواتف المحمولة أن تساعد في القضاء على التأخير الخطير بين ظهور الأعراض والتشخيص. ويمكن للأجهزة المحمولة أيضًا أن تساعد نظام الرعاية الصحية في تحديد المشكلات وعلاجها قبل أن تصبح شديدة ومكلفة للغاية بحيث لا يمكن علاجها بفعالية. من الناحية النظرية، يمكن لأنظمة الإنذار المستمر هذه خفض 75% من النفقات الطبية لعلاج الأمراض المزمنة، وتمديد متوسط ​​العمر المتوقع الإجمالي من خلال منع الملايين من حالات الطوارئ.

تمتلئ متاجر التطبيقات عبر الإنترنت بالتطبيقات الصحية التي ليست أكثر من مجرد حيل، ولكن لديها بعض الأنظمة غير العادية التي تعد بمساعدة المستخدمين على إدارة الأمراض المزمنة أو تحديد أجراس الإنذار الطبية. إن جهاز ECG الخاص بـ iPhone من AliveCor عبارة عن غطاء بلاستيكي للهاتف الخلوي، والذي يجب أن تتم الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في أوائل عام 2012. يشتمل الغطاء على قطبين كهربائيين معدنيين في الخلف، يسجلان معدل ضربات القلب عندما يحمل المستخدم الجهاز في كلا الاتجاهين. اليدين أو الضغط عليه على الصدر. يمكن نقل بيانات تخطيط كهربية القلب (ECG) هذه في الوقت الفعلي إلى المرضى وعائلاتهم والأطباء وإبلاغهم باضطرابات معدل ضربات القلب. يقول مطور الجهاز، مهندس الطب الحيوي ديفيد ألبرت: "إنه لا يوفر إنذارًا مبكرًا فحسب، بل يفعل ذلك أيضًا دون التكاليف المرتبطة بأجهزة رسم القلب التقليدية".

قامت شركة Withings الفرنسية بتطوير جهاز لمراقبة ضغط الدم يعمل أيضًا مع جهاز iPhone. يرتدي المستخدم الكفة البيضاء الرفيعة، وفي غضون 30 ثانية يتم عرض القياس على الشاشة. إذا كانت نتيجة القياس غير طبيعية، فسيظهر تحذير أيضًا. يسمح تطبيق DiabetesManager من WellDoc، والذي تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، لمرضى السكر بإدخال مجموعة متنوعة من البيانات في الوقت الفعلي إلى هواتفهم المحمولة، مثل مستوى السكر في الدم وتناول الكربوهيدرات والأدوية التي تناولوها. يقوم البرنامج بتحليل كل هذه البيانات ويوصي بما يجب عليك فعله للحفاظ على مستويات السكر الصحية (على سبيل المثال: تناول الأنسولين أو تناول شيء ما). أظهرت تجربة نُشرت نتائجها في سبتمبر 2011 أن مستخدمي DiabetesManager حققوا تحسنًا في التحكم في الجلوكوز على المدى الطويل مقارنة بالمرضى الذين لم يستخدموا التطبيق.

وحتى الآن، عملت هذه الأنظمة الجديدة بشكل منفصل عن بعضها البعض، ولا يزال الكثير منها قيد التطوير. ومع ذلك، يقول الخبراء إن هذه الأنظمة الصحية اللاسلكية هي بداية عصر تعمل فيه أنظمة مراقبة الصحة المتنقلة معًا بالتنسيق، مما يمنح المستهلكين وأطبائهم صورة شاملة تعتمد على البيانات للصحة العامة. يقول إريك توبول، مدير معهد سكريبس للتطبيقات الطبية: "من الناحية الفنية، يمكنك الضغط على زر [في هاتفك] والقول "أريد أن أرى علاماتي الحيوية في الوقت الحقيقي".

وتتمثل العقبة الكبرى في تكنولوجيا الاستشعار: فالرصد التقليدي لمستوى السكر في الدم يتطلب ثقب الجلد، ولن يوافق إلا قِلة من الناس على ارتداء جهاز قياس ضغط الدم أو قطب كهربائي مسجل طوال الوقت وفي كل مكان. ومع ذلك، ستتوفر قريبا بدائل أكثر ملاءمة. ابتكر علماء يابانيون مؤخرًا أليافًا فسفورية قابلة للحقن تراقب مستويات الجلوكوز في الدم. وفقًا لتوبول، فإن مجموعة مستقبلية من أجهزة الاستشعار التي ستعتمد على الجسيمات النانوية وستتواصل مع الهواتف الذكية ستكون قادرة على إجراء مراقبة موثوقة للمؤشرات الحيوية، وميزة أكثر أهمية - اكتشاف العلامات المنذرة، مثل الأجسام المضادة لبعض الأمراض. سابقًا. وستكون أجهزة الاستشعار قادرة، على سبيل المثال، على اكتشاف علامات الأورام الخبيثة، وإرسال تنبيه فوري إلى الجهاز المحمول ومنح المرضى خيار بدء العلاج الكيميائي الوقائي قبل أن تتجذر الخلايا السرطانية. بالإضافة إلى ذلك، كلما كانت مراقبة الصحة عبر الهاتف المحمول أبسط، زاد احتمال استخدام المستهلكين لها. أظهر استطلاع عام 2010 أن 40% من الأمريكيين على استعداد لدفع رسوم اشتراك شهرية لجهاز محمول يرسل بيانات ضغط الدم أو الجلوكوز أو معدل ضربات القلب إلى أطبائهم.

ويقول بول سونيير، نائب رئيس تحالف علوم الحياة اللاسلكية، إن الحل المبكر للمشاكل الصحية سيكون أكثر بساطة عندما يتم الجمع بين مراقبة الصحة المتنقلة والتحليل الجيني. على سبيل المثال، إذا كان لدى المستخدم جين يزيد من فرص إصابته بمرض السكري أو السرطان في وقت مبكر من الحياة، فيمكنه ارتداء جهاز استشعار مخفي، والذي من شأنه أن ينبهه على هاتفه الخلوي بأي تطور غير طبيعي. يقول توبول: "سيكون لديهم مستشعر نانو مدمج يحذر حتى قبل مهاجمة خلايا البنكرياس التي تفرز الأنسولين أو قبل ظهور أول خلية سرطانية". إذا حققت أنظمة مراقبة الصحة الخلوية إمكاناتها، فيمكن أن تكون بمثابة حارس لا ينام ولا ينام، ويحمي الناس حتى قبل أن يعرفوا أنهم في خطر.

الحوسبة

الشريحة التي تفكر كالعقل / كريستوفر ميمز

سوف تتفوق أجهزة الكمبيوتر العصبية في جميع المهام التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر العادية القيام بها

يبدو أن Dharmendra S. Moda هو مصمم الرقائق الوحيد في العالم الذي يضم فريقه أيضًا طبيبًا نفسيًا - وليس بهدف إبقاء المهندسين عاقلين. ويعمل هو وزملاؤه، من خمس جامعات وعدد مماثل من مختبرات شركة IBM، على تطوير شريحة تعتمد على كيفية عمل الخلايا العصبية.

يطلقون على أبحاثهم اسم "الحوسبة المعرفية"، وقد تم الكشف عن منتجاتها الأولى - شريحتان تحتوي كل منهما على 256 خلية عصبية اصطناعية - في أغسطس 2011. وحتى الآن، لا تستطيع الرقائق سوى التغلب على الزوار في لعبة كرة الطاولة أو التنقل في لعبة بسيطة. متاهة، لكن الهدف النهائي أكثر طموحًا: وضع قوة الحوسبة العصبية للدماغ البشري في حزمة صغيرة من السيليكون. ويهدف برنامج SyNAPSE، الذي تموله الوكالة الأميركية للبحث العلمي المتقدم (DARPA)، إلى بناء معالج يحتوي على 10 مليارات خلية عصبية و100 تريليون مشبك عصبي - وهو ترتيب مماثل من حيث الحجم لنصف الكرة المخية في الدماغ البشري. ويعتقد العلماء أن حجم المعالج سيكون حوالي 2 لتر، وسيستهلك كهرباء مثل 10 مصابيح بقوة 100 واط.

على الرغم من الانطباع الذي تلقاه، يصر مودا على أنه لا يحاول خلق عقل. وبدلاً من ذلك، يحاول فريقه إنشاء بديل للبنية المشتركة لجميع أجهزة الكمبيوتر تقريبًا منذ يوم اختراع الكمبيوتر. يجب أن تنقل الرقائق التقليدية التعليمات والبيانات عبر قناة واحدة ضيقة، مما يحد من سرعتها القصوى. في البديل الذي طرحه مودا، سيكون لكل خلية عصبية صناعية قناة خاصة بها، وسيتم دمج قدرات المعالجة المتوازية الهائلة في الشريحة منذ البداية. يقول مودا: "نحن نبني منصة عالمية، منصة تكنولوجية يمكن استخدامها كأساس لمجموعة واسعة من التطبيقات".

إذا نجح هذا النهج، فسيكون تتويجًا لثلاثين عامًا من البحث في مجال الشبكات العصبية الحاسوبية. هكذا يقول دون إدواردز، عالم الأعصاب في جامعة ولاية جورجيا. وحتى منافسو شركة IBM أعجبوا بذلك. يقول باري بولدينج، نائب رئيس شركة كراي ومقرها سياتل: "المعالجة الشبيهة بالخلايا العصبية لديها القدرة على حل المشكلات التي يصعب - بل وربما يقول البعض، حتى من المستحيل - التعامل معها باستخدام الأنظمة التقليدية".

يؤكد مودا على أن بنيات الحوسبة المعرفية لن تحل محل أجهزة الكمبيوتر التقليدية ولكنها تكمّلها. سيقومون بمعالجة المعلومات مسبقًا من العالم الحقيقي والصاخب وتحويلها إلى رموز تستطيع أجهزة الكمبيوتر العادية التعامل معها. على سبيل المثال، سوف تتفوق رقائق مودا في التعرف على الأنماط، مثل اكتشاف وجه شخص ما وسط حشد من الناس، وسوف تنقل هوية ذلك الشخص إلى جهاز كمبيوتر عادي.

إذا كان كل هذا يبدو مشابهًا إلى حد كبير لبدايات ثورة الآلات، فربما يمكنك أن تشعر ببعض العزاء في حقيقة أن هذه الرقائق ستكون سيئة في الرياضيات. يقول مودا: «مثلما يصعب تمثيل الدماغ في أجهزة الكمبيوتر اليوم، فإن عمليات الجمع والطرح، التي تتفوق فيها أجهزة الكمبيوتر، سيتم تنفيذها بشكل غير فعال للغاية في شبكة تشبه الدماغ. ولا يمكن لأي نظام أن يحل محل الآخر".

כסף

محفظة (ب) جلدية / كريستوفر ميمز

من يحتاج إلى أنظمة الدفع باستخدام الهاتف الخليوي عندما تكفي موجة من اليد

عندما يقوم الطلاب في مدارس مقاطعة بينيلاس بفلوريدا بتحميل صواني الغداء الخاصة بهم في الكافتيريا ويأخذونها إلى ماكينة تسجيل المدفوعات النقدية، فإنهم ببساطة يلوحون بأيديهم ويجلسون لتناول الطعام مع أصدقائهم. قامت المدارس في المنطقة بتركيب أجهزة استشعار في سجلات النقد، يبلغ حجمها حوالي 6.5 سم مربع، والتي تحدد كل طالب وفقًا لنمط الأوعية الدموية في راحة اليد. شراء الوجبة لا يتطلب نقدا أو أي بطاقة: اليد نفسها هي المحفظة.

النظام المستخدم، PalmSecure من قبل شركة فوجيتسو، يعمل على تقصير وقت وقوف الطلاب في الطابور - فقد تم تقليص أوقات الانتظار إلى النصف منذ بداية البرنامج - وهذا اعتبار مهم في المدرسة حيث يكون وقت الوجبة نصف ساعة فقط ساعة. ويستخدم أحد الصناديق الصحية في ولاية كارولينا، والذي يدير أكثر من 30 مستشفى، هذه التقنية للتعرف على 1.8 مليون مريض حتى لو كانوا فاقدين للوعي. يُستخدم النظام أيضًا كوسيلة إضافية للتحقق من الهوية عند إجراء العمليات في بنك Tokyo-Mitsubishi UFJ الياباني.

هناك العديد من الخصائص الفيزيائية التي يمكن للآلة من خلالها التعرف على الشخص، ولكن القليل منها فقط فريد بما يكفي ويمكن الوصول إليه بدرجة كافية للسماح بمثل هذا الاستخدام البسيط. بصمات الأصابع وملامح الوجه ليست فريدة من نوعها كما كنا نعتقد، ويمكن أن تؤدي إلى تحديد هوية زائفة. كما أنها سهلة التزييف. القزحية هي بالفعل فريدة من نوعها، ولكن تصويرها يتطلب النظر في الجهاز دون أن ترمش لبضع ثوان. هذه عملية يمكن أن تسوء بسهولة، وتثير شعورًا بالغزو. وفي المقابل، فإن الترتيب ثلاثي الأبعاد للأوعية الدموية في راحة اليد يختلف بشكل كبير من شخص لآخر، ومن السهل قراءته باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة غير الضارة. فلماذا لا نزال ندفع ببطاقات الائتمان؟

ويدعي الخبير الأمني ​​بروس شناير أن العائق الوحيد أمام مثل هذه "المحفظة الرقمية" هو أن البنوك وشركات التكنولوجيا ليست في عجلة من أمرها لاعتمادها. يقول شناير: "إن بطاقة الائتمان هي مجرد مؤشر لقاعدة بيانات". "إنها تأتي بشكل مستطيل مناسب، ولكن ليس من الضروري أن تكون هكذا. إن العوائق التي تحول دون دخول السوق لا تتعلق بالأمن، لأن الأمن هو اعتبار ثانوي."

وبمجرد أن تنفذ سلسلة متاجر تجزئة كبيرة أو هيئة حكومية مثل هذا النظام - تخيل ركوب الحافلة والدفع بمجرد التلويح بيدك - فسوف يكون من الممكن ترسيخه في كل مكان. تتعامل الصناعة المالية بالفعل مع عدد كبير من حالات الاحتيال والتعرف الزائف، وربما لن يؤدي التحول إلى وسائل القياسات الحيوية إلى تغيير الوضع. لكنه سيجعل الدفع سهلاً مثل التلويح باليد.

الحوسبة

الحواسيب المدركة لذاتها / فرانسي دياب

إذا كان البشر بحاجة إلى إدارة وقتهم، فلماذا لا تفعل ذلك أجهزة الكمبيوتر؟ البرمجيات الجديدة سوف تجعلها تعمل بشكل مستمر

الهاتف الذكي لجيم هولت ليس بهذا الذكاء. يحتوي على تطبيق خريطة، يستخدمه جيم للعثور على المطاعم، ولكن عندما ينتهي من البحث، يستمر التطبيق في استهلاك الكثير من الطاقة والذاكرة لدرجة أن جيم، وهو مهندس في شركة Freescale Semiconductor، لا يمكنه حتى القيام بشيء بسيط مثل إرسال رسالة نصية. رسالة.

يعد هاتف هولت مثالًا تمثيليًا لمشكلة عامة في أنظمة الكمبيوتر اليوم: جزء واحد من النظام لا يعرف ما يفعله الجزء الآخر. يلتهم كل برنامج الموارد قدر استطاعته، ونظام التشغيل غبي جدًا بحيث لا يدرك أن التطبيق الوحيد الذي يثير اهتمام المستخدم في الوقت الحالي قد تم تهميشه. المشكلة لا توجد فقط في الهواتف الذكية، ولكن أيضًا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر العملاقة، وسوف تصبح أكثر تعقيدًا مع اعتماد المزيد من الأنظمة على معالجات متعددة النواة. لن يتمكن مستقبل الحوسبة من الارتقاء إلى مستوى التوقعات التي أثارها ماضيه المجيد إذا لم تتعلم مكونات الكمبيوتر المختلفة مشاركة المعلومات حول قدراتها واحتياجاتها مع بعضها البعض.

لقد وجد هولت وزملاؤه في مشروع أنجستروم، وهو اتحاد بحثي يقوده معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، إجابة: جهاز كمبيوتر "يدرك ذاته". في أجهزة الكمبيوتر العادية، لا تعرف الأجهزة والبرامج ونظام التشغيل (الذي يتوسط بين الأجهزة والبرامج) بالضبط ما يفعله الآخرون، على الرغم من أنهم جميعًا يعملون داخل نفس الجهاز. على سبيل المثال، لا يعرف نظام التشغيل ما إذا كان تطبيق مشغل الفيديو يواجه صعوبات، على الرغم من أن المشاهد سيلاحظ بلا شك الصورة المجزأة.

في عام 2011، أنشأ فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا برنامجًا بحثيًا يسمى HeartBeats، والذي يراقب حالة جميع التطبيقات المختلفة على الكمبيوتر. يمكنه، على سبيل المثال، معرفة أن برنامج فيديو يعمل بمعدل بطيء يبلغ 15 إطارًا في الثانية بدلاً من المعدل الأمثل وهو 30.

في نهاية المطاف، تتمثل الفكرة في إنشاء أنظمة تشغيل تكون قادرة على تحديد التطبيقات التي تعمل ببطء شديد والنظر في الحلول الممكنة. إذا كانت البطارية ممتلئة، على سبيل المثال، يمكن توجيه المزيد من طاقة الحوسبة إلى التطبيق. إذا لم يكن الأمر كذلك، فيمكن لنظام التشغيل أن يأمره بالتبديل إلى وضع تشغيل أكثر اقتصادا على حساب الجودة. سوف يتعلم النظام من التجربة، وإذا تكرر الخطأ، فسيكون قادرًا على إصلاحه بشكل أسرع. سيكون الكمبيوتر المدرك ذاتيًا قادرًا على إدارة المهام المعقدة، مثل "تشغيل هذه البرامج الثلاثة، مع إعطاء الأولوية للبرامج الأولى" أو "الحفاظ على أكبر قدر ممكن من الطاقة، طالما أن ذلك لا يضر بجودة الفيلم الذي أقوم بإنشائه". أنا أشاهد."

ستكون الخطوة التالية هي تصميم نظام تشغيل للمراقبة يمكنه ضبط كمية الموارد التي يتلقاها كل برنامج محدد. إذا تم تشغيل الفيلم ببطء شديد، فسيقوم النظام بتخصيص المزيد من الطاقة له. ومن ناحية أخرى، إذا تم عرضها بمعدل 40 إطارًا في الثانية، فسيتمكن الكمبيوتر من إعادة توجيه بعض الموارد إلى مكان آخر، لأن الأفلام لا تبدو أفضل للعين البشرية بهذا المعدل مقارنة بـ 30 إطارًا في الثانية. ثانية. يقول هنري هوفمان، طالب دكتوراه في علوم الكمبيوتر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والذي يعمل على البرنامج: "يمكننا توفير 40% من الكهرباء التي نستهلكها باستخدام أساليب اليوم".

ووفقا لأنانت أغاروال، كبير العلماء في المشروع، فإن أنظمة الوعي الذاتي لن تجعل أجهزة الكمبيوتر أكثر ذكاءً فحسب، بل قد تكون ضرورية لإدارة أجهزة كمبيوتر أكثر تعقيدًا في المستقبل. في العقد الماضي، أضاف المهندسون المزيد والمزيد من وحدات الحساب الأساسية التي تسمى "النوى" إلى أجهزة الكمبيوتر. تحتوي معظم أجهزة الكمبيوتر اليوم على اثنين أو أربعة مراكز، ولكن في المستقبل سيرتفع العدد إلى عشرات أو حتى الآلاف. وهذا سيجعل تقسيم المهام الحسابية بين النوى - وهو ما يقوم به المبرمجون اليوم بشكل مباشر - شبه مستحيل. سيقوم النظام المدرك ذاتيًا بإزالة هذا العبء عن المبرمجين وسيحدد تلقائيًا كيفية استخدام البرنامج للنوى.

إن القدرة على إدارة مثل هذا العدد الكبير من النوى قد ترفع سرعات الحساب إلى مستوى جديد تمامًا يسمح بمواصلة اتجاه تسريع تشغيل أجهزة الكمبيوتر الذي كان سائدًا حتى الآن. يقول جون ويلسنور، أستاذ الهندسة الإلكترونية في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، والذي لم يشارك في مشروع أنجستروم: "بما أن لدينا المزيد من النوى، فإننا نحتاج إلى أنظمة تتمتع بمستوى معين من الوعي الذاتي". "أعتقد أننا سنرى بعضًا من ذلك في السنوات المقبلة."

كسفييم

العملة عبر الحدود / مورجان بيك

أول عملة رقمية سوف تلغي الحاجة إلى وسيط وتحافظ على سرية هوية المستخدم

تخيل لو اقتربت من كشك فلافل، وطلبت نصف طبق، وألقيت بضعة شواقل على المنضدة، وسيقول البائع: "ممتاز. كل ما أفتقده هو مجرد اسم، وعنوان لإرسال الفاتورة إليه، ورقم هاتف، واسم الأم قبل الزواج، ورقم الحساب البنكي." سيرفض معظم العملاء هذه المطالب. ولكن هذه هي بالضبط الطريقة التي ندفع بها مقابل المنتجات والخدمات التي نشتريها عبر الإنترنت.

لا توجد عملة في الشبكة تمر إلى التاجر بسيطة ومباشرة ومجهولة مثل الأوراق النقدية. وبدلاً من ذلك، نعهد بمعالجة المعاملات إلى كيانات مالية مثل شركات الائتمان (ويحتفظون بنسبة مئوية من البيع لأنفسهم - وبياناتك الشخصية أيضًا.) كل هذا قد يتغير عند استخدام "البيتكوين" (البيتكوين، أ عملة البتات) تبدأ - عملة رقمية بالكامل، سائلة ومجهولة مثل النقد. يقول جافين أندرسن، أحد قادة شبكة البيتكوين: "إن الأمر يشبه أخذ فاتورة بالدولار، ووضعها في الكمبيوتر وإرسالها إلى وجهتها عبر الإنترنت".

Bitcoins عبارة عن وحدات بت - سلاسل من التعليمات البرمجية التي يمكن نقلها من مستخدم إلى مستخدم في شبكة P2P (نظير إلى نظير). في العادة، يمكن نسخ سلاسل البت مرارًا وتكرارًا إلى ما لا نهاية (وهي ميزة من شأنها أن تجعل أي عملة عديمة القيمة)، ولكن لا يمكن استخدام سلسلة البيتكوين إلا مرة واحدة. يحافظ التشفير القوي على عملة Bitcoin آمنة من اللصوص المحتملين، كما تلغي شبكة P2P الحاجة إلى حارس بوابة مركزي مثل Visa أو PayPal. يمنح النظام السلطة للمستخدمين بدلاً من الوسطاء الماليين.

تتبنى Bitcoin أفكارًا من برامج التشفير المعروفة. يخصص البرنامج لكل مستخدم تشفيرين فريدين: مفتاح خاص، يتم تخزينه فقط على جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم، وعنوان عام مرئي للجميع. هناك علاقة رياضية بين المفتاح والعنوان، لكن اكتشاف المفتاح بناءً على العنوان أمر مستحيل عمليًا. إذا كان لدي 50 بيتكوين وأريد تحويلها إلى صديق، فإن البرنامج يربط مفتاحي بعنوان الصديق. يستخدم الأشخاص الآخرون على الشبكة الاتصال بين عنواني العام ومفتاحي الخاص للتحقق من ملكيتي لمبالغ البيتكوين التي أنوي إنفاقها، ثم يقومون بنقل عملات البيتكوين باستخدام خوارزمية تكسير التعليمات البرمجية المصممة لمنع استخدام نفس عملة البيتكوين مرة أخرى . الكمبيوتر الذي ينهي الحساب أولاً يفوز ببعض عملات البيتكوين بين الحين والآخر، وبالتالي يتم تعبئة مجموعة متنوعة من المستخدمين لصيانة النظام.

كانت أول عملية شراء مسجلة بالبيتكوين عبارة عن بيتزا بقيمة 10,000 بيتكوين في أوائل عام 2010. ومنذ ذلك الحين، ارتفع سعر صرف البيتكوين مقابل الدولار وانخفض مثل النوتات الموسيقية في موسيقى الجاز. نظرًا لتقلبات العملة، يوافق عدد قليل من التجار عبر الإنترنت على قبول المدفوعات بالبيتكوين. في الوقت الحالي، يعد مجتمع Bitcoin مجتمعًا صغيرًا ولكنه متحمس - تمامًا مثل مستخدمي الإنترنت الأوائل.

هندسة المواد

التعدين الصغير / سارة بيشت

تنتج البكتيريا المعادن وتقوم أيضًا بتنظيف الأوساخ المتبقية

تعدين المعادن حرفة لم تتغير كثيرًا منذ العصر البرونزي: فمن أجل استخراج معدن ثمين من الخام، يجب تسخين الخام وإضافة بعض المواد، مثل الفحم على سبيل المثال. لكن هذه الطريقة تتطلب الكثير من الطاقة، لذا فهي مكلفة للغاية إذا كان تركيز المعدن في الخام منخفضًا نسبيًا.

يتجه عمال المناجم بشكل متزايد إلى استخدام البكتيريا التي يمكنها استخراج المعادن من الخامات منخفضة الجودة بتكلفة منخفضة وفي درجة الحرارة المحيطة. يمكن لشركة التعدين استخدام البكتيريا لاستخراج ما يصل إلى 85% من المعدن المخزن في الخامات التي يقل محتواها المعدني عن 1%، فقط عن طريق زرعها في كومة من نفايات المناجم وتطبيق الحمض المخفف. داخل الكومة، تزود بكتيريا Acidithiobacillus أو Leptospirillum نفسها بالطاقة من خلال أكسدة الحديد والكبريت. أثناء تناول الطعام، تفرز أيونات الحديد وحمض الكبريتيك. تقوم هذه المكونات النشطة بتكسير المواد الصخرية وإطلاق المعدن الثمين.

كما تستخدم التقنيات البيولوجية لتنظيف السوائل الحمضية التي تتسرب من المناجم القديمة، وبالمناسبة لاستخراج بعض المعادن الثمينة. تقوم البكتيريا مثل Desulfovibrio وDesulfotomaculum بتحييد الأحماض وإنشاء أيونات الكبريت (الكبريتيدات) التي ترتبط بالنحاس والنيكل والمعادن الأخرى وتسحبها من المحلول.

في السنوات الأخيرة، توسع التعدين البيولوجي بمعدل غير مسبوق، حيث أصبح الخام عالي الجودة نادرًا بشكل متزايد. يأتي ما يقرب من 20% من النحاس في العالم من التعدين البيولوجي، ووفقًا لاستشاري التعدين كورال بريرلي، فقد تضاعف معدل الإنتاج منذ منتصف التسعينيات. يقول بريرلي: "المواد التي اعتادت شركات التعدين التخلص منها تعتبر الآن خامات".

والخطوة التالية هي طلاء المصحات المجهرية بنفايات المناجم. ويقدر ديفيد باري جونسون من جامعة بانجور في ويلز، الذي يدرس المحاليل البيولوجية لتصريف المواد الحمضية من المناجم، أنه لن يستغرق الأمر سوى 20 عامًا من الآن قبل أن يبدأ التنظيف البكتيري للمناجم بثماره الاقتصادية. يقول جونسون: "في عالم يقلل بشكل متزايد من اعتماده على الكربون، يجب علينا أن نبحث عن طرق أكثر طبيعية وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة للقيام بالأشياء". "هذا هو الهدف طويل المدى، وبدأت الأمور تتحرك بشكل جيد في هذا الاتجاه."

أنشودة

المحاصيل الحقلية التي لا تحتاج إلى إعادة زراعتها / كريستوفر ميمز

يمكن للمحاصيل المعمرة أن تعمل على استقرار التربة وزيادة الغلة. بل وربما يكونون قادرين على المساعدة في مكافحة تغير المناخ

قبل اختراع الزراعة، كانت معظم مساحة اليابسة على الكوكب مغطاة بالنباتات التي تعيش سنة بعد سنة. تم استبدال هذه النباتات المعمرة ببطء بمحاصيل الحبوب التي كان لا بد من إعادة زراعتها كل عام. واليوم يدرس العلماء إمكانية إعادة العجلة إلى الوراء؛ لإنشاء نسخ معمرة من المحاصيل الشائعة مثل الذرة والقمح. وإذا نجحوا في ذلك، فإن الأراضي الزراعية في بعض أفقر الأماكن في العالم سوف تكون قادرة على زيادة إنتاجيتها بشكل كبير. وقد تكون هذه النباتات أيضًا قادرة على امتصاص بعض الكربون المتبقي في الغلاف الجوي للأرض.

لقد كان علماء الزراعة يحلمون باستبدال المحاصيل السنوية بنظيراتها المعمرة لعدة عقود، ولكن وفقا لعالم البيئة الزراعية جيري جلوفر، فإن التكنولوجيا الوراثية اللازمة لذلك لم تدخل حيز الاستخدام إلا في السنوات العشر أو الخمسة عشر الماضية. تتمتع النباتات المعمرة بالعديد من المزايا مقارنة بالمحاصيل التي يجب إعادة زراعتها سنة بعد سنة: جذورها أعمق وتمنع الانجراف، وبالتالي فإن التربة جيدة في الحفاظ على المعادن الأساسية مثل الفوسفور. كما أنهم يحتاجون إلى كمية أقل من الأسمدة وكمية أقل من الري. إن طريقة الزراعة الصناعية القائمة على محصول واحد (زراعة نفس المحصول كل عام على نفس المنطقة) تنطوي على انبعاث الكربون إلى الغلاف الجوي، في حين أن الحقل الدائم، حيث لا توجد حاجة لزراعة التربة، لديه القدرة على تثبيت الكربون.

وينتج بعض المزارعين بالفعل محاصيل أكبر بكثير بعد زراعة صفوف من البقوليات المعمرة المعروفة باسم البازلاء الهندية في حقولهم بين صفوف الذرة، وهو محصولهم الرئيسي. تعتبر هذه البقوليات مصدرًا للبروتين تشتد الحاجة إليه بالنسبة لهؤلاء المزارعين، الذين يستهلكون الحبوب لكسب عيشهم، ولكنها يمكنها أيضًا زيادة كمية المياه المخزنة في التربة ومضاعفة محتواها من الكربون والنيتروجين دون الإضرار بكمية المحصول في التربة. مؤامرة معينة.

ومع ذلك، فإن مسيرة النباتات المعمرة إلى المستوى التالي، أي نموها على نطاق مماثل للمحاصيل الحقلية المعتادة، سوف تتطلب جهدا علميا كبيرا. يعتقد إد بيكلر، عالم وراثة النبات في جامعة كورنيل الذي يخطط لتطوير صنف من الذرة المعمرة، أن الأمر سيستغرق خمس سنوات أخرى قبل أن يتم تحديد الجينات المسؤولة عن هذه السمة، وعقدًا آخر قبل أن يتمكنوا من زراعة صنف قابل للحياة. يقول جلوفر: "حتى لو استخدمنا التقنيات الأكثر تقدمًا، فمن المحتمل أن يستغرق تطوير الذرة المعمرة حوالي 20 عامًا".

يقوم العلماء بتسريع عملية تطوير النباتات المعمرة بمساعدة تقنية التوصيف الجيني المتقدمة. واليوم، أصبحوا يعرفون كيفية تحليل جينومات النباتات ذات السمات المرغوبة بسرعة، للبحث عن الروابط بين الجينات وتلك السمات. بعد أن ينمو الجيل الأول من النباتات بذورًا، يقوم الباحثون بتسلسل الحمض النووي في براعم تلك البذور لتحديد الحفنة التي تحتفظ بتلك السمات من بين آلاف البذور (بدلاً من الانتظار حتى تنضج، الأمر الذي قد يستغرق سنوات).

عندما تكون هناك بدائل معمرة للمحاصيل الحقلية السنوية، فإن إدخالها إلى الحقول يمكن أن يؤثر بشكل كبير على إجمالي انبعاثات الكربون في العالم. السر في جذورها التي ستثبت في كل متر مكعب في الطبقة العليا من التربة كمية من الكربون تعادل 1% من كتلة ذلك المكعب من التراب. ووفقاً لحسابات دوغلاس كيل، الرئيس التنفيذي لمجلس التكنولوجيا الحيوية وعلوم الحياة في بريطانيا العظمى، إذا تم تحويل 2% من المحاصيل السنوية في العالم كل عام إلى محاصيل معمرة، فمن الممكن أن ينخفض ​​مقدار الانخفاض في كمية المحاصيل السنوية في العالم. الكربون ونتيجة لذلك يمكن أن يحد من الزيادة في كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. إن تحويل كافة حقول العالم إلى محاصيل معمرة من شأنه أن يؤدي إلى احتجاز ثاني أكسيد الكربون بمعدل يعادل 118 جزءاً في المليون. وبعبارة أخرى، تثبيت كمية من شأنها أن تعيد تركيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلى ما كان عليه قبل الثورة الصناعية.

طاقة

الوقود السائل للسيارات الكهربائية / كريستوفر ميمز

يمكن لنوع جديد من المراكم أن يتيح استبدال الوقود المعدني بالوقود الخام التكنولوجي النانوي

إن تحسين البطاريات هو المفتاح لبناء سيارة كهربائية يمكنها قطع عدة مئات من الكيلومترات بشحنة واحدة، لكن التقدم التكنولوجي في هذا الشأن تدريجي إلى حد الجنون، ولا توجد اختراقات في الأفق. ومع ذلك، وبفضل طريقة جديدة لتنظيم الأجزاء الداخلية للبطارية الحديثة، قد يكون من الممكن مضاعفة كمية الطاقة المخزنة في البطارية.

خطرت هذه الفكرة في ذهن البروفيسور يت مينج تشيانج من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عندما كان في إجازة تفرغ في شركة A123 Systems - وهي شركة تصنيع البطاريات التي كان تشيانج أحد مؤسسيها في عام 2001. ماذا لو وجدنا طريقة للجمع بين الميزات الجيدة لما يسمى بـ "بطاريات التدفق" التي يتدفق فيها الإلكتروليت السائل عبر خليتها الكهروكيميائية (بطاريات التدفق)، مع كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون الحديثة المستخدمة بالفعل في الأجهزة الكهربائية؟

تتميز بطاريات التدفق بكثافة طاقة منخفضة. كثافة الطاقة هي مقياس لكمية الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها. ميزتها الوحيدة هي سهولة زيادتها - ما عليك سوى بناء أوعية أكبر لتخزين السائل الذي يخزن الطاقة.

قام تشيانج وزملاؤه ببناء نموذج أولي لبطارية تتمتع بكثافة طاقة مماثلة لتلك الموجودة في بطارية أيون الليثيوم القياسية، ولكن وسط تخزينها يكون سائلًا مثل بطارية التدفق. وهذا السائل، الذي يسميه تشيانج "خام كامبريدج"، عبارة عن لب أسود من الجسيمات النانوية وحبوب المعادن التي تخزن الطاقة.

إذا تمكنت من النظر إلى زيت كامبريدج تحت المجهر الإلكتروني، فسوف ترى جسيمات بحجم حبيبات الغبار مصنوعة من نفس المواد التي تشكل الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة لبطارية ليثيوم أيون. يمكن أن تكون هذه المواد، على سبيل المثال، أكسيد الليثيوم والكوبالت (للقطب الموجب) والجرافيت (للقطب السالب).

وبين هذه الجزيئات الكبيرة نسبيا، تطفو جزيئات النانو المصنوعة من الكربون في السائل. هذا هو التوابل السري للاختراع. تتجمع جزيئات النانو في شبكة تشبه الإسفنج وتشكل "أسلاك سائلة" تتصل بالحبيبات الأكبر في البطارية، حيث يتم تخزين الأيونات والإلكترونات. والنتيجة هي سائل قادر على التدفق فيه بينما تحافظ المكونات النانوية الموجودة فيه على مسارات مفتوحة لمرور الإلكترونات بين حبيبات وسط تخزين الطاقة.

يقول تشيانغ: "هذا المركب الكهربائي فريد من نوعه بالفعل". "أنا لا أعرف أي شيء مثل ذلك." إن حقيقة أن المادة النشطة في البطارية قادرة على التدفق تفتح بعض الاحتمالات المثيرة للاهتمام، بما في ذلك فكرة أن السيارات التي تعمل بمثل هذه البطاريات يمكن أن تدخل محطة وقود وتعيد شحنها عن طريق ملء الخزان بزيت كامبريدج. أحد شركاء شيانج في المشروع، دبليو كريج كارتر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، جاء بفكرة أنه يمكن للمستخدمين تبادل الخزانات المليئة بالكهرباء في المحطة، كما يفعلون مع أسطوانات الغاز، بدلاً من شحن البطارية عن طريق توصيلها بمصدر مناسب. مَنفَذ.

ومع ذلك، فإن ملء هذه البطاريات وتصريفها بالكهرباء المشحونة ليس هو الاستخدام التجاري الأول الذي يحاول تشيانج الترويج له. كان هو وكارتر ورجل الأعمال ثروب وايلدر قد أسسوا بالفعل شركة تسمى 24M Technologies، والتي تم تصميمها لجلب ثمار عمل الفريق إلى السوق. لم يكشف كارتر وتشيانج عن المنتج الأول للشركة، لكنهما أكدا على مدى ملاءمة هذه البطاريات لتطبيقات تخزين الشبكة. يوضح تشانغ أنه حتى الخزان الصغير نسبيًا يمكن أن يكون له تأثير كبير على الاستفادة من مصدر متقطع للطاقة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. البطاريات المبنية على نموذجه، ذات الحجم الكبير المستخدم في محطات الطاقة، سيكون لها كثافة طاقة أكبر بعشر مرات من كثافة البطاريات العادية. لذلك ستكون أكثر إحكاما وربما أرخص.

لكن نفط كامبريدج لا يزال بعيدًا عن الوصول إلى السوق. يقول أحد الخبراء الذي يرأس برنامج بحث جامعي كبير حول تخزين الطاقة، والذي وافق على التعليق بشرط: "قد يقول المتشككون إن هذا النموذج الجديد يطرح تحديات يجب التغلب عليها أكثر من المزايا التي سيوفرها الحل المحتمل". عدم الكشف عن هويته خوفا من الإساءة لزملائه. الآليات الإضافية اللازمة لضخ السائل داخل وخارج خلايا البطارية تضيف كتلة غير مرغوب فيها إلى النظام. "إن وزن وحجم المضخات وأوعية التخزين والأنابيب والوزن والحجم الإضافيين اللازمين لاحتواء المنحل بالكهرباء وإضافات الكربون، كل هذا يمكن أن يجعل [هذه التكنولوجيا أثقل من] التقنيات التي ستكون في المقدمة ". قد لا تكون هذه البطاريات أيضًا مستقرة مثل بطاريات الليثيوم أيون العادية بمرور الوقت وبعد دورات شحن وتفريغ عديدة.

يقول كارتر إن المشكلة الأكثر أهمية هي مدة الشحن الطويلة التي ستستغرقها هذه البطاريات، أي مرتين إلى أربع مرات أطول من البطاريات التقليدية. وهذا يجعل تطبيقها في السيارات التي تحتاج إلى نقل سريع للطاقة أمرًا صعبًا. إحدى الطرق للتغلب على هذه الصعوبة هي إضافة بطارية عادية أو مكثف فائق للنظام. ويمكن لهذه الأجهزة تفريغ الطاقة المخزنة فيها خلال ثوانٍ، وستكون قادرة على التعويض في حالات التحولات السريعة للطاقة، مثل أثناء الكبح والتسارع.

ومع ذلك، فإن النموذج الجديد يحمل وعدًا. يقول يوري جوجوتسي، مهندس المواد من جامعة دريكسيل، إن النظام الذي يخزن الطاقة في "السوائل الجسيمية" يمكن أن يتطابق تقريبًا مع أي تركيب كيميائي للبطارية. ولذلك، فهو عامل تسريع لمزيد من الابتكارات في هذا المجال. "إنه يفتح طريقة جديدة لتصميم البطاريات."

دواء

مبيدات الجراثيم النانوية / إليزابيث سفوبودا

قد تكون السكاكين الصغيرة سلاحًا مهمًا في مكافحة الجراثيم الخارقة

إن بكتيريا السل المقاومة للأدوية تجتاح أوروبا كلها. وهذا ما تحذر منه منظمة الصحة العالمية. لا يوجد الكثير من العلاجات المناسبة؛ والمضادات الحيوية اللامينيا لا تعمل على هذه السلالات المتطورة، وحوالي 50% ممن يصابون بالمرض يموتون بسببه. ويشبه هذا الوضع الكئيب الوضع في الحرب ضد البكتيريا الأخرى المقاومة للأدوية، مثل بكتيريا MRSA - وهو نوع من بكتيريا المكورات العنقودية التي تسبب العدوى التي تقتل حوالي 19,000 شخص في الولايات المتحدة كل عام.

الخلاص المحتمل هو سكين تكنولوجيا النانو. اخترع العلماء في مختبر أبحاث ألمادن التابع لشركة آي بي إم جسيمات نانوية قادرة على تدمير الخلايا البكتيرية بالكامل عن طريق ثقب أغشيتها.

إن غلاف الجسيم مشحون بشحنة كهربائية موجبة، وبالتالي فهو يلتصق بالأغشية البكتيرية المشحونة بشحنة سالبة. يقول جيم هيدريك، عالم المواد في شركة آي بي إم الذي يعمل في المشروع بالتعاون مع علماء من معهد الهندسة الحيوية وتكنولوجيا النانو في سنغافورة: "يأتي الجسيم، ويلتصق، ويقلب من الداخل إلى الخارج، ثم يحفر في الغشاء". بمجرد ثقب غشاء البكتيريا، فإنه يفرغ وينكمش مثل البالون المثقوب. الجسيمات النانوية ليست ضارة للإنسان؛ فهي لا تمس خلايا الدم الحمراء، على سبيل المثال، لأن الشحنة الكهربائية لأغشية الخلايا في جسم الإنسان تختلف عن شحنة أغشية الخلايا للبكتيريا. وعندما تنهي البنى النانوية عملها، تقوم الإنزيمات بتفكيكها وإخراجها خارج الجسم.

ويأمل هيدريك أن تبدأ التجارب البشرية في السنوات القليلة المقبلة. إذا أثبت هذا النهج فعاليته، فيمكن للأطباء رش هلام أو غسول مليء بالجسيمات النانوية على جلد المريض لمنع عدوى MRSA. وسيتمكن الطاقم الطبي من حقن الجسيمات في مجرى الدم لوقف الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للأدوية والتي تميل إلى الانتشار في جميع أنحاء الجسم، مثل البكتيريا العقدية، والتي يمكن أن تسبب الإنتان والوفاة. وحتى لو نجح العلاج، فسيتعين علينا التغلب على الانزعاج المرتبط بفكرة تدريبات النانومتر المنتشرة في أوعيتنا الدموية. ولكن ليس من السهل هزيمة أكثر البكتيريا الضارة على هذا الكوكب.

كسر جدران العلم والتكنولوجيا

هل يمكن للتعاون بين العلماء والمهندسين وكتاب الخيال العلمي والفنانين أن يكون مفيدًا لبناء مستقبل أفضل؟

قبل 10 سنوات فقط، كان كل من ذهب في رحلة طويلة إلى الخارج تقريبًا مزودًا بمجموعة من الأفلام الفوتوغرافية، ويوثق الرحلة بحذر حتى لا ينفق الكثير أثناء تطوير الصور، ويرتب الصور في ألبوم، إرهاق أصدقائهم من خلال النظر إليهم، أو ما هو أسوأ من ذلك، في عرض الشرائح، يخزن كل شيء على الرف ويتذكرهم مرة أخرى، إذا حدث ذلك، بعد سنوات فقط.

تمثل الكرة البلورية التكنولوجية تحديًا للعلماء والفنانين على حدٍ سواء

في هذا العدد (أبريل-مايو 2012)، نقدم، كما هو الحال في كل عام، مجموعة مختارة من "الأفكار التي ستغير العالم" والتي جمعها محررو مجلة ساينتفيك أمريكان. لو كنا قد نشرنا مقالاً كهذا قبل عشر سنوات، وكنا قد وصفنا تطوراً جديداً فيه: كاميرا صغيرة مدمجة في الهاتف المحمول (ابتكار من التسعينيات بدأ يكتسب زخماً في بداية العقد الماضي) ربما كنت ستقول إنها فكرة جميلة، ولكن من المشكوك فيه أنك كنت ستفهم سبب أهمية ذلك للعالم. سيتطلب الأمر خيالًا متطورًا للغاية وجرأة كبيرة للادعاء أنه خلال 10 سنوات لن يشتري أحد فيلمًا فوتوغرافيًا، وأن عالمنا بأكمله سيتم توثيقه بشكل مكثف، وأن الصور سيتم بثها في ثوانٍ من أي مكان إلى أي مكان ومن قبل أي شخص، و أن هذا سيؤدي إلى تعطيل الأدلة القانونية وحتى تسريع الثورات السياسية.

ومن يستطيع أن يخمن ماذا ستكون آثار الابتكارات التي نقدمها في هذا العدد؟ من السهل جدًا التعرف بسرعة وبشكل موثوق على كل طالب في الطابور لتناول وجبة في المدرسة عن طريق التلويح باليد، ولكن كيف سيؤثر ذلك على الخصوصية في عالم يفقد فيه هذا المفهوم معناه؟ ما هو تأثير المراقبة المستمرة للمؤشرات الصحية الحيوية لجسمنا على الثقافة الإنسانية، حيث تتزايد عملية إضفاء الطابع الطبي على الحياة اليومية؟ وكيف ستؤثر إضافة 5 إلى 10 سنوات على متوسط ​​العمر المتوقع؟ من منا لديه خيال متطور بما فيه الكفاية للتنبؤ بكيفية تناسب هذه الابتكارات التكنولوجية في حياتنا وتأثيرها؟

عندما تقرأ المقالات المستقبلية التي أمامك، سترى أنها مطلية باللون الوردي المفعم بالأمل لمطوريها - العلماء والمهندسين الذين يريدون جعل عالمنا أفضل، وأسرع، وأكثر كفاءة، وأكثر صحة، وأكثر اخضرارًا. ولكن هل ستتحقق هذه النتائج المأمولة؟ من يستطيع أن ينظر إلى الكرة البلورية التكنولوجية ويحذرنا من المخاطر الطبية والأخلاقية والقانونية والبيئية والثقافية؟

يمكن أن تأتي الإجابة من شيء مألوف، ولكن لا يحظى بالتقدير في رأينا: الفن، وبشكل أكثر تحديدًا الخيال العلمي في الأدب والسينما. نقترح عليك مشاهدة أحد أكثر الأمثلة نجاحًا وإثارة للتفكير في السنوات الأخيرة: المسلسل التلفزيوني البريطاني الجديد "Black Mirror" الذي يتناول العقود المستقبلية المحتملة. على سبيل المثال، تصف الحلقة الثانية من المسلسل عالما مغلقا، حيث تتم مراقبة كل خطوة وتسجيلها: من تنظيف أسنانك في الصباح إلى مشاهدة الإعلانات، وتستخدم النقاط المتراكمة كنقود. وهكذا كتب هنا قبل عام، في الطبعة السابقة لأفكار من عالمين: "في المستقبل غير البعيد، عندما تقف أمام المرآة في الحمام وتنظف أسنانك، قد ترى أمامك إليك، بجانب عناوين الأخبار الصباحية، مخطط نقاط يصنف كمية الكربون التي ينبعث منها منزلك مقارنة بمنازل جيرانك. ستصدر فرشاة الأسنان الكهربائية صوتًا لإعلامك بأن تنظيف الأسنان بالفرشاة مرتين يوميًا خلال الأشهر الستة الماضية قد أكسبك نقاطًا كافية للفوز بخصم 10% على زيارتك القادمة لطبيب الأسنان." [لعبة الحياة، جون بولس، مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل، أبريل-مايو 2011].

يبدو كما لو أن مبدعي السلسلة قد قرأوا بعناية المقالات في مجلة Scientific American واختاروا وضع مرآة سوداء مقابل المرآة الوردية (أيضًا؟) لأهل التكنولوجيا والهندسة والعلوم.

وهذا المظهر في رأينا أمر ضروري. نود أن نرى تعاونًا أوثق بين الفنانين والمبدعين والمهندسين والعلماء لمحاولة العمل معًا على تصميم المستقبل. تعاون يمكن أن يبدأ حتى في المدارس والجامعات. لماذا لا ينبغي للطلاب المتخصصين في السينما، والذين يدرسون أيضًا مادة علمية (وهناك البعض)، دمج المجالات وتقديم نسختهم من "Black Mirror" في المشروع النهائي؟ ولماذا لا ينبغي لطلاب الدكتوراه في الفيزياء أو درجة متقدمة في الهندسة الكهربائية تجربة ورش الكتابة الإبداعية وتحفيز مخيلتهم في الكتابة الخيالية؟

وربما يلتقط أحد قرائنا القفاز ويرسل لنا قصة مستوحاة من إحدى المقالات في هذا العدد؟ في انتظاركم.